科学家在深度学习帮助下设计出全新的中和蛇毒的蛋白质

蛇毒复杂且致命,每年威胁着数百万人的生命。据世界卫生组织统计,全球每年有 180 万至 270 万人受毒蛇咬伤影响,约 10 万人因此丧生,30 万人永久性残疾。世界上现存蛇类有 3,000 多种,其中约 600 种有毒。尤其是蝰蛇科(如蝮蛇)和眼镜蛇科(如环蛇和眼镜蛇)引起的蛇咬伤,对人类生命构成的威胁最为严重。蛇毒含有多种复杂的蛋白质和酶,能够迅速引发组织损伤、出血、神经功能障碍甚至死亡。蛇毒中的三指毒素(3FTxs)是一类高致命的神经毒素,能够迅速引发一系列病理效应,包括肌肉瘫痪、呼吸衰竭和组织坏死。该毒素通过与受害者体内的烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)结合,干扰正常的神经传导,导致生命威胁的神经毒性。2024 年诺贝尔化学奖得主 David Baker 教授与丹麦技术大学的 Timothy Patrick Jenkins 领导的团队采用深度学习技术设计全新的蛋白质结构。研究团队成功创造出专门针对三指毒素 3FTxs 的蛋白质,这些蛋白质在体外实验中有效地中和了所有三种 3FTx 亚家族。研究结果显示,小鼠存活率为 80%~100%,具体取决于确切的剂量、毒素和设计的蛋白质。

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