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    最近，美國范德堡大學通過改進目前的蛋白質(zhì)設計軟件，設計并人工合成了迄今最大的蛋白質(zhì)，打破了華盛頓大學2003年合成的最大蛋白質(zhì)紀錄。研究人員指出，他們開發(fā)的新方法可以設計自然界沒有的而且更大的蛋白質(zhì)，比如更有效的抗體和其他有益蛋白。

    該蛋白質(zhì)稱為FLR，其三維結(jié)構(gòu)中有8個β鏈，并由8個α螺旋環(huán)繞，排列成像小桶一樣的六邊形。新設計的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)達到了242個，而此前的最大紀錄是106個。

    過去10多年來，研究人員按照相關(guān)的物理化學規(guī)則，利用蛋白質(zhì)模型軟件找出合適的氨基酸序列，折疊成穩(wěn)定的形狀來設計出許多自然界沒有的蛋白質(zhì)。但現(xiàn)有軟件可生成上百萬個候選版本，把每種氨基酸放在各個位置上測試其穩(wěn)定性需要占用大量機時，而且隨著蛋白質(zhì)長度增加，所需時間會急劇增長。

    范德堡大學化學副教授詹斯·梅勒領導的研究團隊對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)工程平臺ROSETTA加以改進，在設計過程中加上了對稱性。他們使用范德堡先進計算機研究教育中心的超級計算機，花了連續(xù)10天時間，進行了400個處理過程來找到最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

    該研究也為一項有爭議性的蛋白質(zhì)進化理論——基因復制與聚合假說提供了新支持。該理論認為，小蛋白質(zhì)的優(yōu)勢是能迅速進化以適應變化的環(huán)境，而大蛋白質(zhì)能執(zhí)行更復雜的功能。大自然則整合了這兩種優(yōu)勢，選擇小蛋白質(zhì)與它們的副本相互作用形成更大的二聚體蛋白。一旦找到有用的二聚體，原始編碼基因就會聚合成新基因，直接產(chǎn)出這種二聚體。進一步，二聚體基因再經(jīng)過自然選擇逐漸改良，變得更加有效或發(fā)展出新的功能。

    研究人員還指出，不久前蛋白質(zhì)工程師們?nèi)斯ず铣闪酸槍IV病毒的蛋白疫苗，并經(jīng)動物實驗證明這是一種很有潛力的治療策略，而新方法有助于這項研究的進一步擴展。