科技日报记者 刘霞
韩国科学技术院生物科学系联合美国华盛顿大学西雅图分校蛋白质设计研究所，依托人工智能（AI）技术，实现了蛋白质的“从头设计”，创建出可特异性识别目标化合物的人造蛋白质。相关成果刊载于新一期《自然·通讯》杂志。
从头开始设计出能识别其他化合物的新蛋白质，一直是蛋白质设计领域的重大挑战，因为它需要在原子水平上进行精确计算和建模。为攻克这一难题，联合团队构建出能深度模拟“蛋白-配体”相互作用的AI模型。
以此为核心，团队“量体裁衣”，为代谢物与小分子药物等6类化合物设计出专属结合蛋白，并经实验确证其功能。此外，他们以新型皮质醇结合蛋白为基底，构筑化学诱导二聚化系统，开发出高灵敏度的皮质醇生物传感器。值得一提的是，该人工蛋白能精准“锁定”应激激素皮质醇，并以此为枢纽转化为生物传感器件。此举标志着蛋白质设计已从理论分子蓝图，稳步跨越至可量化、可应用的传感技术，一举攻克了小分子精准识别的长期难题。
团队表示，有别于传统依赖天然蛋白筛选或局部改造的路径，最新研究结合AI计算与实验验证，实现蛋白质功能的“按需定制”，具有重要意义。此项突破将在疾病诊断、新药研发与环境监测等领域大显身手。未来，该技术有望实现血液生物标志物的痕量检测，助力疾病早筛；也可通过定向设计靶向分子识别蛋白，为精准医疗开辟新径。同时，定制化生物传感器将走出实验室，赋能环境治理，如实时追踪空气与水质中的微量污染物等，守护生态健康。
