我国人工设计蛋白质获得重要进展

标题：中国科学技术大学生命科学学院研究团队开辟蛋白质设计新纪元，成功实现蛋白质全序列从头设计

在生命科学的深邃领域中，中国科学技术大学生命科学学院的刘海燕教授与陈泉副教授领衔的研究团队，于蛋白质设计领域取得了重大突破。他们成功实现了给定目标结构的蛋白全序列从头设计，标志着人工蛋白质设计进入新的里程碑。这一成果刊登于英国知名学术期刊《自然通讯》上，引起了全球科研领域的广泛关注。

蛋白质，由氨基酸按特定顺序串联而成的长链状生物大分子，其奥秘一直是科学家们孜孜以求的课题。这些链状分子需要折叠成不同的立体结构才能在生物体内发挥功能。迄今为止，几乎所有能够稳定折叠并具有功能的蛋白质都是天然的。

长期以来，科学家们一直在努力通过人工方法设计蛋白质，这不仅需要串联起氨基酸，还需要让“氨基酸链”像“折楼梯”一样形成有功能的立体结构。尽管今年在这一领域取得了一些重要进展，展示了蛋白质设计在疫苗研发、合成生物学等领域的巨大潜力，但现有的自动设计方法报道只有一两种，且成功率极低。判断所设计的蛋白质是否能形成稳定的立体结构也是一大难题，极大阻碍了蛋白质设计的广泛应用。

针对这些问题，刘海燕和陈泉研究组提出了一种全新的策略。他们建立了一种基于统计能量函数的蛋白质设计方法，该方法在理论上就表现出与众不同的显著成果，并在一些重要方面超越了现有的最佳模型。更令人振奋的是，他们利用一种基于细菌细胞耐药性的方法，能够迅速报告蛋白质的折叠状况，从而高效检测人工设计的蛋白质是否能稳定折叠。这一方法的优势不仅在于检测效率高，还能为设计提供改进的依据。

基于这些方法，研究团队以三种不同天然蛋白质的空间结构为设计目标，成功获得了四个能够稳定折叠的人工蛋白质。其中两个人工蛋白质的溶液结构已通过核磁共振方法得到，证实其实际空间结构与设计目标高度一致，这一成果为今后的疫苗和蛋白质药物设计提供了新的方向。

这项研究的成功不仅是蛋白质设计领域的一次重大突破，更是对生命科学的一次深刻。它不仅为未来的疫苗和蛋白质药物研发提供了新的方法，也为我们更深入地理解生命的奥秘提供了有力的工具。让我们共同期待这一领域的未来进展，期待更多像刘海燕教授和陈泉副教授这样的科研团队，用他们的智慧和努力，不断推动科学的进步。