2024年8月14日Nature报道，华盛顿大学David Baker团队成功实现了具有别构开关功能的蛋白质结构的从头设计。研究团队提出了一种新策略，通过将刚性结合的肽开关模块与蛋白质界面耦合设计，创造出了一系列可被远程分子操控的蛋白质结构。这一创新不仅深化了我们对别构调控原理的理解，还为生物纳米机器的设计开辟了新途径。
（图：构建可切换低聚物的设计策略 来源：Nature）
别构调控是蛋白质功能调节的关键机制，涉及小分子与蛋白质特定位置结合，通过"长程构象耦合"引发蛋白质其他部位的结构和功能变化。传统的别构调控涉及复杂的、分布于多个氨基酸残基之间的微妙构象变化，模拟这种精密的自然现象一直是科学家面临的巨大挑战。Baker团队的研究突破了这一限制，为设计具有可控功能的新型蛋白质提供了有力工具。
这项研究不仅在基础科学上具有重要意义，还可能在生物技术、医药开发和纳米材料等领域带来广泛应用。通过精确控制蛋白质功能，研究人员可能开发出更精细的生物传感器、智能药物递送系统和可编程生物材料。这一突破为蛋白质工程和合成生物学领域开启了新的研究方向，有望推动生物纳米技术的快速发展。
编译整理|吴晓燕
本期编辑|刘怡伶
参考文献|De novo design of allosterically switchable protein assemblies
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