青島能源所計算機輔助蛋白質設計取得新進展

　　蛋白質作為藥物、生物制劑和催化劑被廣泛應用，其穩定性對于生物技術應用具有重要影響。通常，蛋白質的穩定性可以通過定向進化、序列同源比對和理性設計來完成。上述方法都有各自優勢和缺點，在實際應用中方法的適用性和成功率通常依賴于蛋白質體系本身。

　　近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所仿真模擬團隊設計出一套計算機虛擬篩選結合分子生物學實驗方法，成功提高了枯草芽孢桿菌藍色熒光蛋白質YtVA LOV的穩定性。該方法主要包括如下步驟：1.采用計算機模擬對可能的熱穩定突變進行篩選;2.對篩選出較重要突變體進行實驗驗證;3.用計算模擬對實驗確認的位點及其周圍進行氨基酸再優化;4.對優化的突變位點進行實驗表征;5.對獲取的穩定突變進行組合。實驗中，采用該方法成功將YtVA LOV的Tm值提高了31°C(圖1)。

　　該方法的優勢在于不受蛋白質體系本身限制，理論上可以用來提高任何具有三維結構的蛋白質的穩定性，對穩定性差的蛋白質制劑改性具有重要意義。該研究成果已經在線發表于Plos Computational Biology。

圖1.YtVA LOV熒光強度隨溫度的變化曲線。