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        對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的新見解可能會(huì)改變生物醫(yī)學(xué)的未來
        
			
        
				2019-02-14 09:37:30
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        滑鐵盧大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種創(chuàng)造設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的新方法，這種蛋白質(zhì)有可能改變生物技術(shù)和個(gè)性化藥物。在一系列實(shí)驗(yàn)中，Elizabeth Meiering教授與來自印度和美國的同事合作，創(chuàng)造了一種能夠抵御各種生理和環(huán)境條件的蛋白質(zhì) - 這一問題一直困擾著尋求創(chuàng)造超穩(wěn)定，高功能蛋白質(zhì)的化學(xué)家。他們的研究結(jié)果將于本月在著名的同行評審期刊“國家科學(xué)院院刊”上發(fā)表。
        

        對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的新見解可能會(huì)改變生物醫(yī)學(xué)的未來
        

        可以將蛋白質(zhì)藥物設(shè)計(jì)成像抗體一樣起作用并搜索特定細(xì)胞。這種個(gè)性化藥物只能在需要的地方附著，大大減少癌癥和關(guān)節(jié)炎治療中的副作用。例如，目前用于治療幾種形式乳腺癌的重磅藥物赫賽汀靶向癌細(xì)胞表面的HER2生長受體位點(diǎn)并標(biāo)記細(xì)胞，因此身體的免疫系統(tǒng)可以摧毀它們。
        

        然而，設(shè)計(jì)能夠承受各種條件的蛋白質(zhì)具有挑戰(zhàn)性并且存在風(fēng)險(xiǎn)。蛋白質(zhì)依靠其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)來發(fā)揮其功能，對該結(jié)構(gòu)的一個(gè)小改變可能導(dǎo)致過敏反應(yīng)，甚至是致命的級聯(lián)免疫反應(yīng)。“設(shè)計(jì)一種蛋白質(zhì)部分正確是不夠的 - 它需要完全正確，以使蛋白質(zhì)穩(wěn)定和功能，并使藥物起作用，”梅兒教授說。“大多數(shù)天然蛋白質(zhì)不是很穩(wěn)定，化學(xué)家發(fā)現(xiàn)很難設(shè)計(jì)穩(wěn)定性。我們的工作代表了研究人員如何設(shè)計(jì)和理解蛋白質(zhì)的真正轉(zhuǎn)變。”
        

        傳統(tǒng)上，蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)師專注于結(jié)構(gòu)或功能，因?yàn)榕c每個(gè)物業(yè)合作本身就具有挑戰(zhàn)性。
        

        Meiering教授及其同事通過利用生物信息學(xué)來利用自然信息，將結(jié)構(gòu)和功能融入設(shè)計(jì)過程。然后他們分析了他們制作的東西，并測量了折疊的功能性蛋白質(zhì)展開和分解所需的時(shí)間。“蛋白質(zhì)可能在能量上不穩(wěn)定，但仍然非常緩慢地展開 - 意味著它長時(shí)間保持折疊和功能，”生物工程和生物技術(shù)中心的成員梅兒教授說。
        

        利用生物物理和計(jì)算分析的組合，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這種動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性可以根據(jù)蛋白質(zhì)鏈在折疊結(jié)構(gòu)中自身循環(huán)回自身的程度來成功建模。因?yàn)樗鼈兊姆€(wěn)定性方法也是定量的，所以可以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，以便在不再需要時(shí)自然分解。
        

        這種不同的思維方式將使研究人員能夠繼續(xù)設(shè)計(jì)具有精確控制穩(wěn)定性的蛋白質(zhì)，以應(yīng)對生物傳感器和個(gè)性化治療等具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。
        
			

			
          
        
			
        
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