有没有一种廉价可靠的方法从DNA中预测蛋白质结构?

Stephen Serjeant问道:“有没有一种廉价、简单、可靠的方法可以从DNA或蛋白质序列中预测蛋白质结构?”

我们采访了来自剑桥MRC分子生物学实验室的蒂娜·佩里卡博士……

蒂娜:这个问题的简单答案是，从序列中预测结构有多容易，有时很容易，有时非常非常困难。所有生物体细胞中的蛋白质都是线性聚合物，由大约20种不同的构建块组成，我们称之为氨基酸，它们折叠成三维结构的方式决定了它们的功能。因此，如果一个蛋白质能够折叠成一个单一的特定的3D结构，理论上，美国科学家也应该能够通过观察它的序列来预测相同的结构。

如果有一种同源蛋白的三维结构已经确定，比如通过x射线晶体学，这就很容易了。同源意味着蛋白质在进化上是相关的。这意味着它们是蛋白质兄弟或表兄弟。所以，如果我们知道一个密切相关的蛋白质的三维结构，我们就可以很容易和相当准确地预测它的近亲的结构。如果我们找不到任何蛋白质表亲，我们该怎么办?那就更难了。但幸运的是，尽管只在人类基因组中，我们有大约25000种不同的蛋白质，到目前为止，我们在自然界中，只发现了几千种不同的蛋白质折叠方式。所以，我们可以取我们的序列字符串并尝试将它连接到所有可能的组合中。

每年都有越来越多的新的实验解决的蛋白质结构，但新的折叠越来越少。然而，我们偶尔会发现一种全新的蛋白质，它以一种我们从未见过的方式折叠。在这里，我们要做一个非常，非常，非常困难的预测。在这种情况下，除了运用我们所有的生物物理和化学知识，从头开始，没有别的办法了。

凯特-刚才是剑桥MRC LMB的蒂娜·佩里卡博士。