从头合成全新的蛋白质
分类： 公司新闻
发布时间：2023-11-15 15:00
几年前从头开始设计蛋白质几乎是不可想象的。2019年6月，美国华盛顿大学生物化学研究所、蛋白质研究所的戴维?贝克(David Baker)团队发表了通过蛋白质折叠电子游戏(Foldit)实现蛋白质全新设计的研究。Foldit可以根据参与者提供的一段无结构的氨基酸序列，通过计算机预测其天然结构。然而，运用Foldit从头设计整个蛋白质仍面临巨大的挑战——如何找到在特定结构中最低自由能状态下的氨基酸序列。
该团队重新研究Foldit并对其添加了新的设计规则。首先，Foldit玩家需要设定疏水残基的最小百分比(比如30%)。其次，Foldit玩家需要在二级结构序列中剔除甘氨酸和丙氨酸，尽量减少α-螺旋的形成。最后，Foldit玩家需要在设计的结构中排除分子内相互作用不足的大的氨基酸残基。将这些规则添加到Foldit之后，Foldit玩家获得了很多得分较高、结构紧密且稳定的球状蛋白质。
如今，Foldit蛋白质设计软件可通过在线方式准确设计蛋白质的结构并能精确到预期的形状，让更多的研究人员可以从头开始设计全新的蛋白质，获得多样性的蛋白质折叠方式。
全新捕获细胞图片的DNA显微镜
从光学显微镜、电子显微镜、荧光显微镜、光片显微镜到近年来发展火热的用于观察蛋白质三维立体结构的冷冻电子显微镜，显微镜的使用性能逐级在升高，标志着显微技术的日趋成熟。然而，上述显微技术无法捕捉细胞在基因组水平发生的事件。
2019年6月，美国霍华德?休斯医学院、麻省理工学院脑研究所的张锋团队开发了一种全新的显微镜：DNA显微镜——不依赖光或其他类型的光学器件，通过独特的成像模式，可将物理图像编码为DNA，并以精确的序列信息推断细胞分辨率的原始转录物的物理图像，从而实现在基因组水平上对细胞的观察。
与以往的显微技术不同，DNA显微镜不仅仅是一种新技术，更是对之前显微镜使用方式的一种超越。通过DNA显微镜，我们可以直接构建细胞图像，并积累大量的基因组信息。此外，DNA显微镜的出现可能潜在地识别出最适合靶向特定癌细胞的免疫细胞，有望加速免疫疗法的发展，帮助患者免疫系统对抗癌症。
关键词：
医疗 疾病 平台
上一个: 扩大RNA编辑范围的“剪刀手”
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