牛津大學的科學家發(fā)現了使蛋白質變得不穩(wěn)定的秘密,。他們對于蛋白質生物功能被破壞的“臨界條件”進行了基礎性研究,，對科學界許多領域，包括生物學,、材料科學以及醫(yī)學都會產生深遠影響,。特別是它對于一些由蛋白質錯疊所引發(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,。

　　這項發(fā)現來源于牛津大學動物學系教授FritzVollrath和DavidPorter博士所開發(fā)的量子力學模擬實驗,。DavidPorter博士表示，水與蛋白質的交互作用在生物學中是至關重要的,，并且水-蛋白的交互作用變得不穩(wěn)定的那一點,，也就是最為重要的“臨界條件”。我們利用這些模擬實驗來測試在特定蛋白質中水與氨基化合物之間氫鍵的物理和化學性質,。從我們的模型中得出的預測結果可以被換算到真實的生物應力狀態(tài)下(溫度,、機械載荷以及化學條件)，這能導致此蛋白變得不穩(wěn)定并喪失功能,。

　　這項新的研究也指明了蛋白組織中的水量是如何影響其相對柔軟性以及整體結構特性的,。含水相對少的蛋白質會硬而強，就像硬塑料一樣,，而含水相對較多(超過30%)的組織,，如彈性蛋白，則會非常有彈性和韌性,。

　　Porter博士和Vollrath教授首次創(chuàng)造了模擬實驗來了解蜘蛛絲,，一種常態(tài)穩(wěn)定的蛋白是如何變成固態(tài)絲線的，是怎樣的壓力機制,、溫度,、機械載荷以及化學條件。FritzVollrath教授說：“很快我們就清楚了解到我們的絲線模型可以應用于解決許多其他蛋白的穩(wěn)定性問題。關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)時間的發(fā)展狀況,，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測性質的新型材料。”