据最新一期《科学》杂志报道,西班牙巴塞罗那基因组调控中心和英国威康桑格研究所的研究人员发现,蛋白质的核心区域比此前认为的更稳定、更具容错性,颠覆了蛋白质如多米诺骨牌一般,具有“牵一发而动全身”的脆弱结构的认知。该成果有望显著提升蛋白质设计效率,加速新药、新酶等生物产品的开发进程。
蛋白质由20种氨基酸组成,其可能组合数量极其庞大。即便一个仅含60个氨基酸的小蛋白,其排列组合方式也高达10的78次方,几乎与宇宙中原子数量相当。面对如此复杂的组合可能性,科学界长期不解,为何进化能从中筛选出少数结构稳定、功能可靠的组合?
过去主流观点认为,蛋白质核心区域的氨基酸堆叠紧密,任意改动都可能导致整体结构失稳。但最新研究显示,这一传统观念并不准确。
研究人员选择了一种叫SH3的小型蛋白结构作为研究对象,它广泛存在于各种生物体内。接着,他们制造了数十万个略有不同的SH3版本,并测试它们是否还能正常折叠和发挥功能。结果显示,绝大多数变体均能维持稳定结构。真正不可改动的“关键氨基酸”仅占少数。这意味着,蛋白质的折叠规则比过去认为的要“宽容”得多。
研究人员还基于实验数据建立了机器学习模型,用于预测蛋白质序列的稳定性。该模型在对比超过5万个来自细菌、植物、昆虫和人类的自然SH3序列时,准确率极高,即使某些序列与人类版本的相似度低于25%。
这项成果为蛋白质工程带来重要启示。当前,研究人员在设计酶类药物时,往往需要通过大量实验逐一筛选略有不同的变体,过程缓慢且成本高昂。借助新模型,他们可在计算机中同时测试多个设计方案,极大提升研发效率。
69.3%的实验室获得性感染由程序性错误引起。大多数是操作失误或针头伤害。许多实验室失误归根到底是人为错误,这可能 12月18日23时59分,甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生6.2级地震,震源深度10公里。截至19日16时50分 2023年,对中国高等教育而言,是内外激荡的一年。 ChatGPT的横空出世让高等教育界猝不及防;疫情的结束使得公众对校园 中新网1月1日电 据法新社最新消息,日本政府表示,强震发生后没有核电站出现异常的报告。 日本石川县能登地区1日下午 即使在新冠疫情期间接种了数十亿剂疫苗后,信使核糖核酸(mRNA)疫苗仍令人惊讶。近日,《自然》发表的一项研究表明,mRNA疫苗可 编者按 世界在变,变化中不断积蓄着突破的力量。局势纵横看似山重水复,历史规律昭示未来终将柳暗花明。2023年与我们挥 。本文链接:蛋白质核心区比此前认为的更稳定http://www.sushuapos.com/show-11-24124-0.html
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