智子播报第一期--雅俗共赏的生命科学领域行业动态
上传时间:2017-06-22 15:45:34
Hi 大家好!现在是克里克学院智子播报时间,我们来看看最近几日有哪些高山流水抑或雅俗共赏的行业动态:

1. 预测蛋白3D结构,真的做不到么?
玩过分子模拟的人都知道,对于像蛋白质这种太过柔性的大分子,要准确预测它的三维结构,基本上是不可能完成的任务!退而求其次,玩一玩同源模建呢,能用的模板又太少,怎一个愁字了得!就连大牛级的分子模拟软件MOE,也不轻易涉足蛋白3D结构预测,因为这真的很难啊!

然后,沉默了十几年的领域,如今终于爆发了!引爆它的是华盛顿大学的David Baker教授!
(图片来源:Science)

引爆的过程分三步走:

 第一步:创造了一个叫做Rosetta的预测工具,利用局部的氨基酸性质,分析蛋白片段。由于这些片段的变量较少,预测准确率也比传统方法高很多,但只能预测100个氨基酸以下的小蛋白;

 第二步:加入”共同进化“的约束,即如果一个关键氨基酸发生了突变,为了让蛋白保持活性,在三维结构中与这个关键氨基酸相对的另一个氨基酸也可能出现突变,把DNA序列输入数据库,提升Rosetta的算法,使蛋白3D结构预测的准确性大大提高;
    
    左图为Baker团队预测的结构,右图为晶体衍射结构(图片来源:Science)

 第三步:像设计化学药物一样,设计蛋白药物。基于准确的3D结构预测,Baker团队设计了可以阻碍流感病毒侵入人体细胞的蛋白,该蛋白的活性位点可以与大部分流感病毒的凝血素蛋白保守的一段结构很好地结合,从而抑制这种凝血素蛋白的重要功能,即帮助病毒入侵人体细胞。这个人工设计出来的蛋白药物在小鼠模型中已经得到初步验证,并且已经有公司接盘,开始做临床试验。

人工设计的蛋白还能用来干什么?这真的是一个脑洞大开的问题。比如,设计一种能降解麦麸、避免过敏的蛋白,一种能将药物包裹起来送入体内的蛋白、或者一种能拮抗其他疾病靶点的蛋白。还有人预测新蛋白能被用来制作生物材料和生物传感器,甚至用来储存信息…

参考资料:
[1] This protein designer aims to revolutionize medicines and materials 
DOI: 10.1126/science.aaf5862
[2] The Baker Lab:https://www.bakerlab.org/

2. 转基因大豆,欧盟表示可以有



本月22日的消息,欧盟委员会批准进口孟山都公司(Monsanto)的抗草甘膦二代Xtend转基因大豆。
先说一下大名鼎鼎的除草剂“草甘膦”!它的作用机理是抑制一种磷酸合成酶(5 - 烯醇丙酮莽草酸 - 3 - 磷酸合成酶)的活性,而这种合成酶是真菌 、细菌 、藻类和高等植物体内芳香族氨基酸(色氨酸 、酪氨酸 、苯丙氨酸)生物合成过程中一个关键性的酶。抗草甘膦的办法就是转入突变基因,使其表达出来的合成酶与草甘膦的结合位点被修饰,导致草甘膦很难结合上去,于是就难以抑制该合成酶的生物活性了。
今年,中国已经批准了这种转基因大豆,欧盟是全球仅次于中国的第二号大豆进口国。
要说此次欧盟批准的期限,这个期限为10年。
                                                (消息来源:饲料行业信息网)
3. 裂谷热病毒?这次我们不怕!



上周,我国出现了首例输入性裂谷热病毒感染者,这是一种经蚊类媒介或接触传播的急性病毒性人畜共患病,主要影响的是动物,但也能传染人,严重时可致死!但是让我们欣慰的是,裂谷热病毒全基因组序列很快被我国的科学家测序完成(国家质量监督检验检疫总局和军事医学科学院微生物流行病研究所)。

接下来相关病毒试剂、疫苗和药物的研发也就可以着手进行啦!技术的快速发展为我们战胜疾病提供了有力保障,怪不得Helix公司新任CEO Robin Thurston上周乐观地预测,今后20年,地球上90%的人将会做基因测序!这是个巨大的市场与机会,与其相关的精准医学近年来持续火热中(如精准医疗与基因测序大会, 2016液体活检产业发展论坛)。

4. 癌症?未来不再可怕!



上周,《自然》杂志再次特别关注中国:这次是因为中国科学家将于2016年8月率先开展CRISPR–Cas9临床研究。来自四川大学华西医院癌症学家Lu You的小组计划开展临床试验,将CRISPR–Cas9用于肺癌患者的治疗。试验计划于2016年8月开始,该临床试验已经在7月6日获得医院伦理委员会的批准 。

CRISPR/Cas9 是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御,可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。CRISPR/Cas9 系统通过将入侵噬菌体和质粒 DNA 的片段整合到 CRISPR 中,并利用相应的 CRISPR RNAs(crRNAs)来指导同源序列的降解,从而提供免疫性。

5. HPV疫苗?中国也能接种了!



上周,对于中国广大的女性朋友来说,有一个好消息!时隔十年,被称为“世上唯一能预防癌症的疫苗”——宫颈癌疫苗获得了国家食品药品监督管理总局的“通行证”。全球知名药企葛兰素史克(GSK)18日宣布,“希瑞适”(人乳头瘤病毒疫苗〔16型和18型〕)获得国家食药监总局的上市许可,成为国家食药监总局首个批准的预防宫颈癌的HPV疫苗。

北京协和医院妇产科副教授张羽认为,最新9价的HPV疫苗能预防80%-90%的宫颈癌及其相关癌症!该疫苗最适合接种的人群是九岁到二十多岁的青少年女性,最好是没有发生过性接触的青春期女孩。

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