關(guān)鍵詞： 美國(guó) 蛋白質(zhì) 人工合成
利用普通臺(tái)式電腦,，華盛頓大學(xué)霍華德•休斯醫(yī)學(xué)院的研究人員設(shè)計(jì)并制造出一種自然界中并不存在的功能型蛋白質(zhì)。這一成果將有助于解答蛋白質(zhì)如何演變,，以及大自然為什么會(huì)選擇某些特定蛋白質(zhì)而舍棄其他等疑問,，同時(shí)也為生產(chǎn)作為藥物或者工業(yè)催化劑使用的人造蛋白酶提供了新思路。相關(guān)論文已發(fā)表于21日出版的《科學(xué)》雜志,。
蛋白質(zhì)是由多種氨基酸鏈構(gòu)成的,。當(dāng)它們折疊成復(fù)雜的球狀結(jié)構(gòu)時(shí)才能正常發(fā)揮功能。研究小組負(fù)責(zé)人大衛(wèi)•貝克將制造目標(biāo)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的過程比作玩智力拼圖游戲,，使用有限的幾塊模板拼出不同的三維圖形,，研究人員正是利用自然界中存在的目前已知的20種氨基酸來設(shè)計(jì)并制造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的。每一種氨基酸能旋轉(zhuǎn)成10種不同的形狀,，由此得到的氨基酸結(jié)構(gòu)多達(dá)200種，由于氨基酸序列在蛋白質(zhì)的內(nèi)部結(jié)合,，只需再將蛋白質(zhì)的邊緣部分稍加改變,，可供選擇的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)量便很可觀了。
研究人員選擇的目標(biāo)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是α／β的球狀蛋白結(jié)構(gòu)中的一種,，目前尚未在自然界中被找到,。他們首先利用蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)程序確定組成這種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)所需的基本氨基酸序列，并將該序列固定,，然后利用正在開發(fā)的Roset?taabinitio蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)程序確定這一固定氨基酸序列所對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),，再將這一新的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)放回設(shè)計(jì)程序中，重復(fù)上述步驟,。經(jīng)過10次反復(fù)審查鑒定與優(yōu)化,，結(jié)果得到了一個(gè)由93個(gè)氨基酸鏈結(jié)合而成的新蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，研究人員將其命名為Top7,。
根據(jù)X射線衍射圖像,，研究人員繪出了Top7的三維結(jié)構(gòu)圖，這一結(jié)構(gòu)圖與最初的目標(biāo)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)極為相似,。貝克表示,，目前已能按目標(biāo)結(jié)構(gòu)制造出非常穩(wěn)定的新型蛋白質(zhì)，這一研究成果對(duì)于將來的蛋白質(zhì)乃至其他高分子的精確制造具有重要意義,。研究小組下一步計(jì)劃是要設(shè)計(jì)并制造出具有某種特定功能的蛋白質(zhì),。
來源：科技日?qǐng)?bào)
