蛋白質(zhì)是大自然的“機器”，其可以為機體的肌肉提供能量，催化反應來(lái)幫助我們從食物中提取能量，并且幫助機體抵御病毒和細菌感染；數十年來(lái)，科學(xué)家們尋找到了多種方法來(lái)設計新型蛋白以達到特殊的研究和治療目的；如今刊登在Science上的一篇研究論文中，來(lái)自北卡羅來(lái)納州大學(xué)醫學(xué)院的研究人員設計了一種新方法，通過(guò)將已有的蛋白質(zhì)進(jìn)行“縫合”制造新型蛋白質(zhì)。

　　這種名為SEWING的技術(shù)就可以幫助研究者來(lái)設計新型蛋白，用于進(jìn)行人類(lèi)疾病等多方面的研究，比如機體催化作用、生物傳感器及治療等方面。研究者BrianKuhlman博士說(shuō)道，如今我們就可以通過(guò)工程化合成的蛋白質(zhì)來(lái)進(jìn)行深入的研究，蛋白質(zhì)的結構決定其功能，因此如果我們可以設計出具有新功能的蛋白質(zhì)，那么就可以設計出新型的蛋白結構，而這項研究最關(guān)鍵的一步就是提供工具來(lái)制造自然界中此前并沒(méi)有的蛋白質(zhì)。

　　從傳統角度來(lái)講，科學(xué)家們利用計算機蛋白質(zhì)設計技術(shù)就可以對自然界中已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)進(jìn)行重新制造，但近些年來(lái)，研究者們將目光轉移到了開(kāi)發(fā)具有新功能的新型蛋白質(zhì)，而所有的設計計劃都始于科學(xué)家們大腦中的特殊蛋白質(zhì)結構藍圖，研究者Kuhlman認為，通過(guò)去除大腦中預訂藍圖及相關(guān)進(jìn)化線(xiàn)索的局限性，他們或許就可以輕松制造出功能性的蛋白質(zhì)。

　　于是研究者就開(kāi)發(fā)出了名為SEWING的技術(shù)，首先他們花費了大量時(shí)間來(lái)對當前已有的蛋白質(zhì)進(jìn)行分析研究，將這些蛋白“切割”成片段，就好象把布娃娃玩具“大卸八塊”一樣，隨后研究者進(jìn)行了一系列計算機測試來(lái)研究哪個(gè)片段適合放在哪個(gè)位置，在自然狀態(tài)下這一步主要包括尋找蛋白質(zhì)中具有類(lèi)似功能的氨基酸序列；而研究者利用計算機技術(shù)就開(kāi)始尋找具有結構類(lèi)型的區域。

　　TimM.Jacobs博士說(shuō)道，利用本文中的新技術(shù)我們在電腦中繪制出了5萬(wàn)種“縫合”后的不同蛋白質(zhì)，隨后進(jìn)行篩選純化研究者得到了21種蛋白質(zhì)，研究人員又利用X射線(xiàn)晶體學(xué)技術(shù)和核磁共振技術(shù)對這些蛋白的結構進(jìn)行了分析，最終發(fā)現這些蛋白中包含了所有的結構改變。

　　Jacobs隨后補充道，有些蛋白質(zhì)表面上有凹槽，而該凹槽區域就是該蛋白質(zhì)同其它蛋白質(zhì)進(jìn)行結合的關(guān)鍵區域；如果我們想去開(kāi)發(fā)特殊蛋白可以作為生物傳感器來(lái)對機體中的特殊代謝物進(jìn)行檢測，那么我們就需要這些凹槽類(lèi)的結構，同樣地，如果我們想去發(fā)掘這些蛋白質(zhì)新的治療特性，那么就需要將其同特殊蛋白進(jìn)行吸附來(lái)研究。

　　當前研究人員利用SEWING技術(shù)成功制造出了可以一次結合多個(gè)其它蛋白的特殊蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)中有許多蛋白都扮演著(zhù)多面手的角色，比如包括特殊的血紅蛋白，其可以將肺部中四個(gè)拷貝的氧氣運輸到機體的其它組織中。