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A&S 科学家设计出无固定形状的蛋白质
研究人员开发了一个计算框架,可以同时设计和测试数千种无序蛋白质。A&S 科学家设计没有固定形状的蛋白质的帖子首先出现在今日雪城大学。
来源:雪城大学迄今为止,蛋白质设计主要集中在折叠蛋白质上,折叠蛋白质具有特定的三维形状,其功能源自该形状。折叠蛋白质的设计荣获2024年诺贝尔化学奖。但 IDP 并不是这样工作的:它们不是固定的三维结构,而是不断改变形状,这使得确定它们的功能变得困难。因此,用于设计功能性 IDP 的工具很少。
“几十年来,这些松软、意大利面条状的蛋白质都被视为垃圾,”领导该项目的化学系副教授 Shahar Sukenik 说。 “但它们构成了人类蛋白质组的很大一部分,并且对我们许多蛋白质的功能至关重要。尽管如此,让我们设计传统折叠蛋白质的规则对它们来说根本不起作用。这项研究是解码 IDP 功能规则的第一步。”
新规则手册
GOOSE 帮助研究人员识别这本新规则手册。该平台在精确的、用户定义的约束下生成无序的蛋白质序列,然后让科学家通过计算或在实验室中测试它们,看看它们在细胞内的作用。
“蛋白质是用氨基酸写成的——就像句子中的单词,”Sukenik 说。 “按照正确的顺序排列它们,句子就有意义(意味着蛋白质可以发挥作用)。但是按照错误的顺序排列它们,你就失去了所有意义。”
对于折叠良好的蛋白质,氨基酸的排序方式很好理解,但 IDP 有一套不同的规则。
雪城大学的团队正是这样做的:他们设计了新型无序蛋白质,可以感知环境,在细胞内自组装,并保护细胞免于脱水。这项工作的下游应用可能包括设计 IDP,然后将其插入转基因作物中以保护它们免于干燥,或者设计可显着延长治疗药物保质期的新型配方。
