记者2月20日从西湖大学获悉，该校未来产业研究中心、生命科学学院、西湖实验室卢培龙课题组首次实现跨膜荧光激活蛋白的从头设计，这也是首个通过人工设计得到的、能够精确结合特定小分子的跨膜蛋白。相关研究成果当天在线发表于《自然》杂志。
跨膜蛋白承担着细胞内外物质交换与信息传递的重任。“人类基因组中，超过四分之一的蛋白质为膜蛋白，人体的视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉均依赖其发挥作用。”卢培龙介绍，目前世界上约一半的现代药物都以膜蛋白为靶标分子。在此背景下，人工设计膜蛋白成为极具价值的研究方向。
该项研究于2019年开启，旨在从头设计一种能够特异性地结合某种小分子的跨膜蛋白。课题组选定名叫HBC599的荧光基团作为结合目标。这种荧光基团在游离状态下不发光，只有当以特定姿态被稳定结合，才发出荧光。
研究过程困难重重。“因为小分子结合蛋白对精度的要求极高，成功的设计与失败的设计之间，有时只有0.1纳米的偏差。”课题组成员、论文第一作者朱璟熠说。
研究人员耗时3年不断进行实验，终于成功构建出能与HBC599荧光基团强力结合的结构，其荧光亮度是这种荧光基团游离状态的上千倍。此后，研究团队又花费1年时间，调整蛋白表面性质，成功获得“跨膜”版本的荧光激活蛋白，其荧光亮度提升至荧光基团游离状态的1600倍。
在此基础上，课题组试图对跨膜蛋白实验结构进行解析，以证明其和设计模型是一致的。由于蛋白过小，超出冷冻电镜解析极限，解析工作面临巨大挑战。不过，卢培龙凭借此前积累的经验，想到通过蛋白质设计方法将蛋白变大的创新思路。经过努力，课题组终于成功解析出设计蛋白与荧光基团复合物的高分辨率冷冻电镜结构，证实其与设计模型高度一致。
“首次实现跨膜荧光激活蛋白从头设计，为后续膜蛋白设计研究提供了宝贵经验和方法。”卢培龙表示，这项科研成果在膜成像、跨膜传感器、跨膜物质传输等领域具有广阔的应用前景。
记者2月20日从西湖大学获悉，该校未来产业研究中心、生命科学学院、西湖实验室卢培龙课题组首次实现跨膜荧光激活蛋白的从头设计，这也是首个通过人工设计得到的、能够精确结合特定小分子的跨膜蛋白。相关研究成果当天在线发表于《自然》杂志。
跨膜蛋白承担着细胞内外物质交换与信息传递的重任。“人类基因组中，超过四分之一的蛋白质为膜蛋白，人体的视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉均依赖其发挥作用。”卢培龙介绍，目前世界上约一半的现代药物都以膜蛋白为靶标分子。在此背景下，人工设计膜蛋白成为极具价值的研究方向。
该项研究于2019年开启，旨在从头设计一种能够特异性地结合某种小分子的跨膜蛋白。课题组选定名叫HBC599的荧光基团作为结合目标。这种荧光基团在游离状态下不发光，只有当以特定姿态被稳定结合，才发出荧光。
研究过程困难重重。“因为小分子结合蛋白对精度的要求极高，成功的设计与失败的设计之间，有时只有0.1纳米的偏差。”课题组成员、论文第一作者朱璟熠说。
研究人员耗时3年不断进行实验，终于成功构建出能与HBC599荧光基团强力结合的结构，其荧光亮度是这种荧光基团游离状态的上千倍。此后，研究团队又花费1年时间，调整蛋白表面性质，成功获得“跨膜”版本的荧光激活蛋白，其荧光亮度提升至荧光基团游离状态的1600倍。
在此基础上，课题组试图对跨膜蛋白实验结构进行解析，以证明其和设计模型是一致的。由于蛋白过小，超出冷冻电镜解析极限，解析工作面临巨大挑战。不过，卢培龙凭借此前积累的经验，想到通过蛋白质设计方法将蛋白变大的创新思路。经过努力，课题组终于成功解析出设计蛋白与荧光基团复合物的高分辨率冷冻电镜结构，证实其与设计模型高度一致。
“首次实现跨膜荧光激活蛋白从头设计，为后续膜蛋白设计研究提供了宝贵经验和方法。”卢培龙表示，这项科研成果在膜成像、跨膜传感器、跨膜物质传输等领域具有广阔的应用前景。
记者3月20日从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，该所科研人员在东北黑土区开展了大范围的野外调查和样品采集工作，通过分析采集的黑土样品发现，黑土物质最初都是由风力搬运而来。相关研究成 荷兰阿姆斯特丹大学医学院科学家开展的一项新研究证明，利用最新CRISPR-Cas基因编辑技术，能消除实验室中受感染细胞内所有艾滋病病毒（HIV）的痕迹，为治愈该病带来新希望。相关研究论文将提交于4月27 3月21日是世界睡眠日，中国主题为“健康睡眠 人人共享”。近日发布的《2023年中国居民睡眠白皮书》显示，我国居民平均睡眠时长6.75小时，平均在零点后入睡，夜间睡眠时长普遍偏短。你是否有睡眠困扰 记者3月19日从天津大学获悉，该校环境学院刘庆岭教授团队与吉林大学于吉红院士团队以及天津工业大学梅东海教授团队合作，证明了无有机模板剂合成的具有OFF和ERI拓扑共生结构的Cu-T催化剂具有优 据英国《自然》周刊网站3月19日报道，研究人员首次利用生成式人工智能（AI）制造出全新抗体。报道称，本周生物学预印本资料库中的一份预印本报告的原理验证研究，提高了将“AI指导的蛋白质设计引入治 俄罗斯国家航天集团23日发布消息说，俄当天成功发射了“联盟MS-25”载人飞船。消息说，莫斯科时间23日15时36分（北京时间20时36分），“联盟MS-25”载人飞船搭乘“联盟-2.1a”运载火箭从哈萨克斯坦境 。本文链接：科学家首次实现跨膜荧光激活蛋白从头设计http://www.sushuapos.com/show-2-10783-0.html
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