设计的蛋白质可在两种结构间切换，有望在智能药物递送系统、环境传感等领域大显身手

美国华盛顿大学研究团队受晶体管启发，设计出了可在两种不同的完整结构之间切换的蛋白质，这些蛋白质有望在智能药物递送系统、环境传感等领域大显身手。相关论文发表于最新出版的《科学》杂志。

铰链结构的多样性和构型变化。图片来源：《科学》网站

研究人员将深度学习和基于物理的算法相结合，设计出了具有两种不同完整结构的定制蛋白质，确定了其结构，并测量了其运动方式。通过分析蛋白质的动力学和热力学性质，研究人员还可微调分子的运动。

此前，科学家只能制造出含有一种稳定构型的蛋白质。研究团队指出，创造在两种形状之间切换的蛋白质需要一种新的多态设计方法。多态设计方法曾帮助科学家研制出了能发生极小形状变化的蛋白质、能根据金属离子的存在改变形状的肽，以及能折叠成不同形状的类似序列。

在最新研究中，借助罗塞塔双态设计和人工智能工具，研究人员开发出一种铰链样蛋白质。这种“铰链蛋白”在没有配体时形成一种设计结构，在配体存在时形成第二种设计结构。

这种铰链蛋白类似于晶体管，就像晶体管对电信号的流动作出反应并实施控制，这些蛋白质也可通过改变形状，在分子水平上控制生物之间的相互作用。例如，在一种状态下，蛋白质可能无活性或具有某种功能；而在另一种状态中，它可能具有不同功能。这种在状态之间切换的能力使蛋白质能对周围的生物或化学环境作出动态响应。

这些蛋白质还能以可预测方式移动，将作为未来生物技术的关键组成部分，开辟一系列非凡的应用领域。

（来源：科技日报）

相关阅读：土耳其新古猿挑战人类起源故事

来自土耳其一个拥有870万年历史遗址的新古猿化石，正在挑战长期以来公认的人类起源观点，为非洲猿类和人类的祖先先在欧洲进化，然后在700万—900万年前迁移到非洲的理论增添了证据。研究发表在最新一期《通信生物学》上。

加拿大和土耳其联合团队对从土耳其乔拉基勒化石遗址发现的名为阿纳多卢威乌斯猿的分析表明，地中海猿类化石多种多样，并且是已知最早的人类群体的一部分，其中包括非洲猿类（黑猩猩、倭黑猩猩和大猩猩）、人类及其祖先。

分析进一步表明，人类不仅在西欧和中欧进化，而且在那里进化了超过500万年，并迁徙到地中海东部，最终扩散到非洲，这可能是环境变化和森林减少的结果。这一结论是基于对2015年发现的保存相当完好的部分头骨的分析得出的，其中包括大部分面部结构和脑壳的前部。

考古学家表示，阿纳多卢威乌斯猿的体型与大型雄性黑猩猩（50—60公斤）相当，是黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩和人类进化树的一个分支。生态群落似乎在大约800万年前的某个时候从地中海东部扩散到非洲。

研究显示，阿纳多卢威乌斯猿和其他化石猿类形成了一个在解剖学和生态学许多细节上最接近已知最早古人类的类群。这些新化石是这群早期人科动物保存最完好的标本，并提供了迄今为止最有力的证据，表明该群体起源于欧洲，后来扩散到非洲。

现代非洲开阔地区动物群起源于地中海东部的事实早已为人所知，现在人们可将非洲猿和人类的祖先也添加到这个名单中。

该化石包括非洲猿和人类群体，来自土耳其安纳托利亚中部的乔拉基勒化石遗址。图片来源：《通信生物学》

（来源：科技日报）