蛋白質結構新見解或改變生物醫學未來

    據最新一期《美國國家科學院院刊》報道，加拿大研究人員發現了一種創建設計蛋白的新方法，或給生物技術和個性化醫療帶來全新變革。

　　滑鐵盧大學生物工程和技術中心教授伊麗莎白·梅爾英聯合印度、美國研究人員，創建出一個可承受一系列生理及環境條件的蛋白質。而此前，生理及環境條件對科學家尋求創造超穩定、高功能蛋白質造成極大的挑戰。

　　蛋白類藥物可被設計成扮演抗體的角色及搜尋特定的細胞。這種個性化藥物只在需要的地方發揮作用，從而大大減少了癌癥、關節炎等疾病治療中的副作用。然而，設計出能夠承受各種條件的蛋白質既具挑戰性又有風險性。蛋白質依靠其獨特的結構以執行其功能，結構上的一個小變化即可導致過敏反應，甚至是致命的級聯免疫應答。

　　梅爾英表示，部分正確的蛋白質設計并不足夠，必須做到完全正確才能讓蛋白質穩定、功能齊全，使藥物發揮作用。大多數天然蛋白質都不是很穩定，科學家們發現很難設計蛋白質的穩定性。新成果則使研究人員對蛋白質的設計和理解有了真正的轉變。

　　傳統的蛋白質設計要么側重于結構，要么側重于功能，梅爾英則通過使用生物信息學，充分挖掘大自然中的信息，使設計過程做到結構和功能并重，然后對可折疊功能性蛋白的展開和發生故障的時間進行測量和分析。

　　通過組合利用生物物理學和計算機分析，研究團隊發現，蛋白質的動力學穩定性可基于蛋白鏈循環回到其折疊結構自身的程度而建模。由此得到的穩定性是定量的，因此蛋白質的穩定性就可進行調節，當不再需要時便可將其自然分解。

　　這種迥異的思維方式將允許研究人員以更為精準控制的穩定性開展蛋白設計，從而化解在生物傳感器和個性化治療應用上的挑戰。