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算法设计与靶标结合的蛋白质

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2022324日,英国《自然》杂志发表一篇美国华盛顿大学蛋白质设计研究所所长、2021年生命科学突破奖获得者戴维·贝克牵头的研究,研究人员创造了一种生产蛋白质药物的强大新方法。利用计算机,他们设计了可以针对体内重要蛋白质(如胰岛素受体以及病毒的表面蛋白)的小分子结合蛋白。这一进展或有助于开发应对诸多疾病的新疗法,包括癌症、糖尿病、新冠肺炎等。

抗体通过与特定靶标蛋白结合来发挥作用,对抗感染或癌症等疾。拖衽恃艺呤酝寂实嵌盖偷呐恃仪。大分子的抗体大到可以同时牢牢抓住许多支点,从而稳达顶点,但制造难度和成本很高,且缺乏稳定性。小分子抗体抓住支点相对较难。团队结合计算蛋白质设计领域的最新进展设计了一种新策略:找出攀岩墙上的支点,然后在该支点周围构建微型蛋白质以抓住更多支点,并继续确定下一步攀岩的最佳路线。

他们开发了一种可以根据氨基酸序列预测蛋白质结构的软件,通过计算特定氨基酸与靶标蛋白表面不同点结合的紧密程度,绘制出潜在的攀岩路线并找出支点(结合部位),然后,该软件会从数百万候选结合蛋白质中筛选出最有可能发挥功能的蛋白质,以用于抓住支点。该团队使用新软件生成了50多万个针对12个不同靶标蛋白的、高亲和力的候选结合蛋白。这些靶标包括重要的细胞受体,如与癌症有关的蛋白质、胰岛素受体蛋白、流感和新冠病毒等病毒的表面蛋白等。

20217月,贝克领导的团队曾利用该策略设计了可以结合新冠病毒刺突蛋白的小型蛋白。未来,该方法还将继续被改进并用于临床试验。

信息来源:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04654-9

科技日报 张佳欣.http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2022-03/29/content_532746.htm

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