近日，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院遺傳物質(zhì)表達(dá)與重構(gòu)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室盧培龍研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合西湖實(shí)驗(yàn)室/西湖大學(xué)李波、黃晶等團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了電壓門控陰離子通道的精確從頭設(shè)計(jì)。相關(guān)論文10月16日發(fā)表于《細(xì)胞》。
離子通道在神經(jīng)傳導(dǎo)、肌肉收縮和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等關(guān)鍵生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮重要作用，但從頭設(shè)計(jì)電壓門控離子通道面臨多重挑戰(zhàn)。本次研究在世界上首次實(shí)現(xiàn)了電壓門控陰離子通道的精確從頭設(shè)計(jì)，讓這個(gè)人工通道不僅像天然離子通道一樣“能開(kāi)、能關(guān)、能篩選”，而且“能調(diào)控”。
與此同時(shí)，研究人員還首次在國(guó)際上完成了人工設(shè)計(jì)跨膜蛋白質(zhì)的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，在小鼠模型上驗(yàn)證了這個(gè)人工通道對(duì)小鼠神經(jīng)元活動(dòng)的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一次重大突破。
該成果不僅表明科學(xué)家已具備從頭設(shè)計(jì)具有“動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)”功能的跨膜蛋白的能力，更證明此類人工蛋白可在活體動(dòng)物中發(fā)揮生理作用，標(biāo)志著人工智能驅(qū)動(dòng)的生物分子設(shè)計(jì)向?qū)嶋H應(yīng)用邁出了關(guān)鍵一步。
西湖大學(xué)博士生周晨、博士生李輝燦和博士生王佳興為該論文的共同第一作者。西湖大學(xué)盧培龍研究員為最后通訊作者，吳坤博士、黃晶研究員、講席教授李波為共同通訊作者。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.09.023
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