生物化学家设计出可以通过变构控制在组装和拆卸之间转换的蛋白质

华盛顿大学的一组生物化学家开发出了一种通过变构控制在组装和拆卸之间转换的蛋白质工程方法。在发表于《自然》杂志上的论文中，该团队详细介绍了他们的工程过程以及迄今为止测试的效果。

德克萨斯农工大学的 A. Joshua Wand 在同一期刊上发表了一篇新闻与观点文章，解释了为什么能够在效应物存在的情况下让蛋白质组装或拆卸一直是化学家们的一个重要目标，并概述了团队在这项新努力中所做的工作。

先前的研究表明，如果化学家能够制造出按照指令自行组装成所需形状的蛋白质，那么其结果可以用于高度特定的目的，例如制造一种笼状蛋白质，将药物运送到身体的某个部位，达到治疗目的。

先前的研究还表明，如果可以通过一种称为变构调节的过程开发出这种机制，则需要一种特定的触发物——化学家称之为效应物。为了实现这一壮举，研究团队使用了他们之前开发的几种技术。

其中一项技术是使用人工智能应用程序根据一系列属性预测蛋白质结构。另一项技术是创建一种带有铰链的蛋白质，这种铰链可以呈现两种不同的形态。第三项技术是将某些蛋白质连接在一起。

新技术涉及将其中几种技术结合使用。例如，他们使用 AI 应用程序设计了一种所需的蛋白质，这种蛋白质具有双脊臂和铰链——该团队指出，这种蛋白质既稳定又可以在铰链处弯曲。他们还指出，铰链可以用作检测效应器的传感器。

然后他们利用人工智能设计，利用类似铰链的蛋白质和新开发的连接技术构建了一个真实世界的蛋白质，并使用铰链上的传感器对给定的效应器做出反应。

为了测试他们的构建模块想法，研究团队使用不同的效应器创建了几种不同形状的蛋白质。其中一个例子是当与基于肽的效应器接触时，一种蛋白质会呈现环状结构。研究小组还发现，他们可以创建能够抓住他们构建的其他蛋白质的蛋白质，从而产生新的结构。