从头开始​​制造的生物发光蛋白可实现非侵入性、多功能生物成像

生物发光是某些生物产生光的自然化学过程,萤火虫会闪烁,水母会发光。科学家们长期以来一直有兴趣借用这些动物发光基因的秘密,在脊椎动物身上产生类似的效果,用于各种生物医学应用。

来源:英国物理学家网首页
从头设计的蛋白质可以发出多种颜色的光,这可以让研究人员或临床医生监测各种不同的生物特征。图片来源:Andy Yeh / 加州大学圣克鲁斯分校
从头设计的蛋白质可以发出多种颜色的光,这可以让研究人员或临床医生监测各种不同的生物特征。图片来源:Andy Yeh / 加州大学圣克鲁斯分校

生物发光是某些生物产生光的自然化学过程,它使萤火虫闪烁,一些水母发光。科学家们长期以来一直有兴趣借用这些动物发光基因的秘密,在脊椎动物中创造类似的效果,用于各种生物医学应用。

加州大学圣克鲁斯分校生物分子工程助理教授 Andy Yeh 正在设计完全人工的蛋白质,这些蛋白质可以产生生物发光,作为生物成像、诊断、药物发现等的非侵入性方法。发表在《Chem》杂志上的一篇新论文报道了叶教授团队设计的一系列新型生物发光蛋白,这些蛋白体积小、效率高、稳定性高,可产生多种颜色的光,用于细胞和动物模型的实时成像。

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这种设计自然界中不存在的蛋白质的领域被称为“从头蛋白质设计”,最近一群科学家获得了 2024 年诺贝尔化学奖,其中包括叶教授的博士后导师大卫·贝克 (David Baker)。本文描述的蛋白质是使用贝克团队开发的深度学习蛋白质设计软件以及 DeepMind 制作的蛋白质结构预测方法创建的,DeepMind 的创始人也分享了诺贝尔奖。

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从头蛋白质设计的新时代

高温 更多信息: Chem DOI:10.1016/j.chempr.2024.10.013

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