用於的計算設計設計和修建可能感覺神經毒氣梭門的蛋白質

這樣蛋白質可能合併到探測器裡，也許類似於煙檢測器，并且可能廣泛部署作為早期前兆的預警，武器監控程序或在攻擊以後的去汙進程中。 這臺探測器能不僅警告神經毒氣的出現，但是作為其級別一個持續監控程序。

導致由教授生化 Homme Hellinga， Ph.D。，研究員報告了他們的在被發表的論文的成績在線 2004年 5月 17日在國家科學院的行動。 除 Hellinga 以外， PNAS 文件的其他共同執筆者是 Malin Allert， Shahir Rizk 和 Loren Looger。 他們的研究由國防高級研究計劃局贊助。

在 PNAS 文件，被描述的 Helling 和他的同事他們如何設計了檢測梭門的一個代理人的蛋白質，稱 pinacolyl 甲醇磷的酸 (PMPA)，有基本的化學結構和梭門一樣，但是較不含毒物的。 梭門是前蘇聯首先發明由德國人在第二次世界大戰前和大量地製造的神經毒氣。

在開發 PMPA 探測器，公爵研究員使用了他們以前曾經為蛋白質專門製作意義葡萄糖、乳酸鹽、 TNT 和腦子化學製品 5-羥色胺的同一通用設計技術。

他們從蛋白質開始了，稱 「periplasmic 約束蛋白質」，從食道細菌大腸埃希氏菌。 這些蛋白質通常作為它檢測營養素細菌的化學製品感覺的系統的部分。 這樣蛋白質感受器官通過有準確的補充形狀和黏合性適合仅該分子，稱 「配合基」的 「有效的站點」檢測他們的目標分子 -- 像關鍵配件鎖定。

基本上，在 Hellinga 的實驗室開發的計算設計過程介入重新設計正常蛋白質的 「鎖定」適合一個非常不同的分子關鍵字。 這個計算進程縮小對管理少量可能的變化的巨大數目在正常蛋白質和他們對應的結構的，適合一個特殊分子。 一次設計縮小，生化學家修建蛋白質并且為選擇性和黏合性測試他們。

「我們選擇了 PMPA，因為它是梭門的一個商業可用的代理人并且是神經毒氣的細分產品」，說 Hellinga。 「我們使用的設計技術可以容易地適用於所有神經毒氣。 並且，設計挑戰相當類似於我們在設計面對蛋白質檢測 TNT 和其他化合物的那些」。

Hellinga 和他的同事不僅設計 PMPA 檢測的蛋白質高度選擇性地束縛到 PMPA，而且表明束縛通過一個附上螢光分子。 因此，蛋白質可以合併到將感覺在蛋白質熒光的上一個變化作為神經毒氣的出現和濃度指示符的探測器裡。

根據 Hellinga，他們創建 PMPA 探測器蛋白質的特異性和親合力為第一代探測器的發展是滿足的。 然而，必須仍然使蛋白質更加穩健穩定地發揮作用在長的時期。 因此，研究員試驗從適溫的細菌的對應的蛋白質 -- 知道為他們的蛋白質的強壯 -- 該请在溫泉城住。 生化學家也開始工作成績設計蛋白質檢測其他神經毒氣，包括沙林。

「此計算設計技術的特殊一個重要方面是它可以非常迅速地完成」，說 Hellinga。 或許 「需要至多一日計算一套候選人結構和一個星期修建他們。 因此，在一個新的化工威脅的配置情形下，它也許需要原則上仅幾星期開發它的一個傳感器系統。 我們現在工作開發一個自動化的實驗室進程成系統製造這樣蛋白質」。

研究員與 Nomadics， Stillwater，奧克拉荷馬州 Inc. 一起使用。 要開發在他們的預付款基礎上的傳感器和他們計劃設計和綜合技術的進一步商品化。

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