央广网合肥11月7日消息（记者刘军 通讯员杨保国）记者从中国科大获悉，该校生命科学学院刘海燕教授、陈泉副教授研究组在蛋白质设计领域取得重要进展，成功实现给定目标结构的蛋白全序列从头设计。研究成果近日发表在《自然?通讯》杂志上。

据介绍，蛋白质是生命功能的主要执行者，是由不同类型的氨基酸按照特定顺序串联成的长链状生物大分子。很多蛋白质分子需要在空间折叠成特定的三维结构才能发挥功能。每种蛋白质中的氨基酸序列决定了该蛋白是否能形成稳定的三维空间结构、形成怎样的三维空间结构、以及具有何种功能。

目前能够折叠成稳定三维结构的蛋白质几乎全部是天然蛋白质，其氨基酸序列是长期自然进化形成的。而蛋白质设计是人工指定蛋白质的氨基酸序列，使其具有预期的三维结构和功能。近年来，国际上在该领域取得了一些重要进展，展示了在疫苗研发、合成生物学等领域的重大前景。但迄今为止，有

实验验证报道的自动设计方法只有寥寥一两种，不仅成功率很低，而且判别所设计的蛋白质能否形成稳定的三维结构也十分困难，这极大阻碍了蛋白质设计的广泛应用。

中国科大刘海燕和陈泉研究组建立了一种用全新策略构建的统计能量函数，用于蛋白质设计，理论分析表明，其设计结果显著不同于、且在一些重要方面优于现有最好的蛋白质设计模型。同时，他们利用一种基于细菌细胞耐药性报告蛋白质折叠好坏的方法，来快速检测人工设计的蛋白质是否能折叠成稳定的三维结构，不仅检测效率高，还能通过实验筛选对设计做出改进。

他们基于这些方法，用三种不同天然蛋白质的空间结构为设计目标，获得了四个稳定折叠的人工蛋白质。他们用核磁共振方法解析了其中两个人工蛋白质的溶液结构，其实际空间结构与设计目标均高度一致。

中国科大生命科学学院刘海燕教授表示，该工作建立了蛋白质从头设计的新途径，其效果能够达到甚至可能超过现有最好方法，为今后设计蛋白 质疫苗、蛋白质药物提供了新的方法。

2014-11-07 中国广播网