记者1月7日从西湖大学获悉，该校性命科学学院曹龙兴尝试室和医学院解明岐尝试室合作，重新设计出一系列可能节造蛋白质“组队”的“�？仄鳌薄杀挥追肿右┪锞嫉骺氐牡鞍字识嗑刍低�。这意味着，科学家能够像按下“开关”一样，精准操控蛋白质的“聚”与“散”。
2021年，曹龙兴团队跳出静态蛋白质设计的传统框架，开启动态调控蛋白的研发新方向。“我们想用各类步骤让蛋白质‘动起来’，‘响应’光、离子、幼分子等表界刺激，设计出拥有动态响应能力的蛋白质‘开关’。”曹龙兴说。
在天然界中，可被幼分子调控离合的天然蛋白质种类极少。传统人为刷新的蛋白质“组队”系统存在状态有限、幼分子毒性大或代谢快等缺点。
钻研团队首先筛选出安全无毒、结构对称的口服抗病毒药物金刚烷胺作为调控信号分子。随后，他们开发出全新的蛋白质设计工具包，并借助西湖大学超算集群实现大规模推算设计。
经过反复优化，钻研团队成功研发出“双金刚烷胺诱导三聚体”蛋白dAIT17，其结构与设计模型高度吻合，在药物诱导下可形成不变三聚体。在此基础上，团队进一步优化得到更活络的蛋白dAIT17s，并创新开发出异源二聚体系统和异源三聚体——也就是让两个或者三个分歧的蛋白“组队”，实现分歧类型蛋白质的精准组队调控。
在细胞与动物尝试中，这些金刚烷胺响应多聚体系统阐发出优异的调控机能，不仅能搭建“基因开关”实现指标基因的精准激活与寡言，还可调控蛋白质在细胞内的定位，甚至诱导蛋白质凝聚体形成。在幼鼠尝试中，钻研人员通过静脉注射携带有关系统的质粒，口服金刚烷胺即可激活肝脏中的汇报基因，验证了该系统在体内的安全性与有效性。
“目前，幼鼠体内能工作的、切合临床与安全尺度的‘基因开关’，其实很少。”解明岐暗示，这款新型“基因开关”安全、可控、便捷，远景可期。
据介绍，将来，这项钻研成就有望为基因医治、智能细胞疗法、肿瘤精准过问、可编程疫苗和合成生物系统蹬爪用领域提供安全、矫捷的蛋白质新工具，迈向“编程性命”新时期。（科技日报记者 刘园园）（西湖大学供图）
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