Nature:新方法能有效产生特异性蛋白质结合分子

来源：原创网站2022-03-28 11:53

在一项新的研究中，一个国际研究小组开发了一种生产蛋白质药物的强有力的新方法。利用计算机，他们设计了可能针对体内重要蛋白质的分子，如胰岛素受体和病毒表面的脆弱蛋白质。这解决了药物开发中的一个长期挑战，并可能为癌症、糖尿病、感染和炎症带来新的治疗方法。

2022年3月28日/Bion/-在一项新的研究中，一个国际研究小组开发了一种生产蛋白质药物的强大新方法。利用计算机，他们设计了可能针对体内重要蛋白质的分子，如胰岛素受体和病毒表面的脆弱蛋白质。这解决了药物开发中的一个长期挑战，并可能为癌症、感染和炎症带来新的治疗方法。相关研究成果于2022年3月24日在线发表在《自然》杂志上，题目是《仅从靶结构设计蛋白质结合蛋白》。本文作者是华盛顿大学医学院生物化学教授大卫贝克博士。论文第一作者为贝克实验室博士后研究员曹龙兴和布莱恩考文垂。

贝克说，“在更广泛的层面上，能够产生与任何你想要靶向的分子紧密特异性结合的新蛋白质，是药物开发和分子生物学领域的一场革命。”

抗体是最常见的取钱的蛋白类药物。它们通常通过与特定的分子靶标结合来发挥作用，结合后，分子靶标被激活或失活。抗体可以治疗一系列疾病，包括新冠肺炎和癌症，但生产新抗体具有挑战性。抗体的制造成本也非常高。

结合计算蛋白质设计领域的最新发展，这些作者开发了一种产生新蛋白质的策略，这种蛋白质以类似于抗体的方式结合到它们的分子靶上。他们开发的东西可以扫描目标分子，识别潜在的结合位点，产生针对这些位点的蛋白质，然后从数百万个候选结合蛋白中筛选，确定最有可能发挥作用的蛋白。

从头算蛋白质结合分子设计过程概述，图片来自Nature，2022，DOI :10.1038/s 41586-022-04654-9。

这些作者利用这种新技术为12种不同的分子靶标产生高亲和力结合蛋白。这些分子靶标包括重要的细胞受体，如TrkA、EGFR、Tie2和胰岛素受体，以及流感病毒和新型冠状病毒(引起新冠肺炎的冠状病毒)表面的蛋白质。

曹说：“在开发新药方面，既有容易的目标，也有困难的目标。在本文中，我们发现这种方法甚至可以用于非常困难的目标。我们可以在没有已知结合伴侣或抗体的情况下，为一些目标制造结合蛋白。”

总体而言，这些作者为12个选定的分子靶标产生了超过500，000个候选结合蛋白。从这些大量候选结合蛋白中收集的数据用于改进该方法。

考文垂说，“我们期待观察这些分子在临床上是如何使用的，更重要的是，这种设计蛋白质药物的新方法可能会在未来产生更多有前途的化合物。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考资料：

曹龙兴等。自然，2022，doi :10.1038/s 41586-022-04654-9。

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