牛津大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了使蛋白質(zhì)變得不穩(wěn)定的秘密。他們對(duì)于蛋白質(zhì)生物功能被破壞的“臨界條件”進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究,，對(duì)科學(xué)界許多領(lǐng)域,，包括生物學(xué)、材料科學(xué)以及醫(yī)學(xué)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,。特別是它對(duì)于一些由蛋白質(zhì)錯(cuò)疊所引發(fā)的疾病病因,，以及如何模仿軟骨組織和膠原組織的特性給出了新的視角。

　　這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)來(lái)源于牛津大學(xué)動(dòng)物學(xué)系教授FritzVollrath和DavidPorter博士所開(kāi)發(fā)的量子力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn),。DavidPorter博士表示,，水與蛋白質(zhì)的交互作用在生物學(xué)中是至關(guān)重要的，并且水-蛋白的交互作用變得不穩(wěn)定的那一點(diǎn)，也就是最為重要的“臨界條件”,。我們利用這些模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試在特定蛋白質(zhì)中水與氨基化合物之間氫鍵的物理和化學(xué)性質(zhì),。從我們的模型中得出的預(yù)測(cè)結(jié)果可以被換算到真實(shí)的生物應(yīng)力狀態(tài)下(溫度、機(jī)械載荷以及化學(xué)條件),，這能導(dǎo)致此蛋白變得不穩(wěn)定并喪失功能,。

　　這項(xiàng)新的研究也指明了蛋白組織中的水量是如何影響其相對(duì)柔軟性以及整體結(jié)構(gòu)特性的。含水相對(duì)少的蛋白質(zhì)會(huì)硬而強(qiáng),，就像硬塑料一樣,，而含水相對(duì)較多(超過(guò)30%)的組織，如彈性蛋白,，則會(huì)非常有彈性和韌性,。

　　Porter博士和Vollrath教授首次創(chuàng)造了模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)了解蜘蛛絲，一種常態(tài)穩(wěn)定的蛋白是如何變成固態(tài)絲線的,，是怎樣的壓力機(jī)制,、溫度、機(jī)械載荷以及化學(xué)條件,。FritzVollrath教授說(shuō)：“很快我們就清楚了解到我們的絲線模型可以應(yīng)用于解決許多其他蛋白的穩(wěn)定性問(wèn)題,。關(guān)鍵的革新是我們的模型能映射不穩(wěn)定性發(fā)展在一段(從幾秒鐘到上百年)時(shí)間的發(fā)展?fàn)顩r，理解水在生物材料中所扮演的角色非常重要,，尤其是我們想要制造出擁有可預(yù)測(cè)性質(zhì)的新型材料,。”