自然没有我来造美国研究人员首次设计并合成蛋白质

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利用普通台式电脑，华盛顿大学霍华德•休斯医学院的研究人员设计并制造出一种自然界中并不存在的功能型蛋白质。这一成果将有助于解答蛋白质如何演变，以及大自然为什么会选择某些特定蛋白质而舍弃其他等疑问，同时也为生产作为药物或者工业催化剂使用的人造蛋白酶提供了新思路。相关论文已发表于21日出版的《科学》杂志。

    蛋白质是由多种氨基酸链构成的。当它们折叠成复杂的球状结构时才能正常发挥功能。研究小组负责人大卫•贝克将制造目标蛋白质结构的过程比作玩智力拼图游戏，使用有限的几块模板拼出不同的三维图形，研究人员正是利用自然界中存在的目前已知的20种氨基酸来设计并制造蛋白质结构的。每一种氨基酸能旋转成10种不同的形状，由此得到的氨基酸结构多达200种，由于氨基酸序列在蛋白质的内部结合，只需再将蛋白质的边缘部分稍加改变，可供选择的蛋白质结构数量便很可观了。

    研究人员选择的目标蛋白质结构是α／β的球状蛋白结构中的一种，目前尚未在自然界中被找到。他们首先利用蛋白质设计程序确定组成这种蛋白质结构所需的基本氨基酸序列，并将该序列固定，然后利用正在开发的Rosettaabinitio蛋白质结构预测程序确定这一固定氨基酸序列所对应的蛋白质结构，再将这一新的蛋白质结构放回设计程序中，重复上述步骤。经过10次反复审查鉴定与优化，结果得到了一个由93个氨基酸链结合而成的新蛋白质结构，研究人员将其命名为Top7。

    根据X射线衍射图像，研究人员绘出了Top7的三维结构图，这一结构图与最初的目标蛋白质结构极为相似。贝克表示，目前已能按目标结构制造出非常稳定的新型蛋白质，这一研究成果对于将来的蛋白质乃至其他高分子的精确制造具有重要意义。研究小组下一步计划是要设计并制造出具有某种特定功能的蛋白质。

    来源：科技日报