本周，顶尖学术期刊《自然》在线发表了一篇重量级研究。在华盛顿大学（University of Washington）蛋白设计研究所David Baker教授的主导下，曹龙兴博士与同事们展示了一种极具创新的蛋白设计策略：可以针对几乎任何感兴趣的靶点蛋白，利用计算机软件设计出与之紧密结合的蛋白分子作为候选药物，其应用可广泛覆盖从癌症到新冠感染的诸多疾病。
David Baker教授是人工设计蛋白领域的领军人物，其团队开发的一款名为Rosetta的程序，能根据蛋白质的氨基酸序列有效预测蛋白质的结构，在此基础上可以从头设计各种类型的全新蛋白质。
但有一类蛋白的构建一直是巨大的挑战，那就是在癌症等重大疾病的治疗方法中常用到的“结合蛋白”：它们与疾病相关的靶点蛋白相互作用，改变靶点蛋白的功能。人们熟悉的抗体药物就属于这类蛋白，与癌细胞特有的表面蛋白结合，或是与入侵微生物结合，从而发挥抗癌或抗感染的作用。
▲与胰岛素受体（左）和流感病毒血凝素（右）结合的小型结合蛋白（图片来源：参考资料[3]；Credit：Ian C Haydon / UW INSTITUTE FOR PROTEIN DESIGN）
“我们可以针对自然界任意蛋白质设计全新结合蛋白。”曹龙兴博士说。这一结果不仅验证了设计方法广泛的适用性，也显示出这些小型结合蛋白作为药物的潜力。
研究论文发表后，《科学》杂志也专门报道了这一进展，多位没有参与该研究的专家给予了很高的评价，加州大学旧金山分校的生物工程学家Tanja Kortemme教授认为这一方法“开辟了许多新的可能”。Baker教授则指出，他们还将继续改进计算方法，以便人工设计的小型结合蛋白更好地满足疾病治疗的需求。
参考资料：
[1] Longxing Cao et al. (2022) Design of protein binding proteins from target structure alone. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-022-04654-9
[2] Design of protein binding proteins from target structure alone. Retrieved Mar. 25, 2022 from https://endpts.com/a-major-step-forward-scientists-unveil-new-approach-for-designing-protein-drugs-agAInst-any-target/
[3] Software-designed miniproteins could create new class of drugs. Retrieved Mar. 25, 2022 from https://www.science.org/content/article/software-designed-miniproteins-could-create-new-class-drugs
[4] Antiviral proteins block coronavirus infection in the lab. Retrieved Sep. 11, 2020, from https://www.ipd.uw.edu/category/coronavirus/▎药明康德内容团队编辑 本文来自药明康德内容团队，欢迎转发，谢绝转载到其他平台。 免责声明：药明康德内容团队专注介绍全球生物医药健康研究进展。本文仅作信息交流之目的，文中观点不代表药明康德立场，亦不代表药明康德支持或反对文中观点。本文也不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。
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