科学家表示，借助计算机定制设计的蛋白质可以对抗神经毒气等化学武器，并帮助净化有毒废物场地。
近年来，蛋白质的计算机设计取得了巨大进展，开发出了具有新型结构和特性的分子。然而，很少有工作致力于将金属纳入这些计算机设计的分子中。金属是许多蛋白质的关键高活性部分——例如，血液蛋白血红蛋白中的铁有助于它在我们的体内运输氧气。
现在，研究人员已使用计算机设计出一种含有锌的蛋白质，它可以降解分子，其方式与二战期间德国制造的、攻击神经系统的大规模杀伤性武器沙林毒气相似。
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华盛顿大学的计算生物学家萨加尔·卡尔告诉《创新新闻日报》：“在蛋白质中计算重新设计金属位点的能力为使用金属离子执行人类感兴趣的新的和有用的反应开辟了许多机会——例如，降解化学毒素和合成新的药物分子。”
科学家首先分析了大约150种已知的含锌酶。这项研究帮助他们识别出12种具有可以重新设计以进行新反应的形状。
沙林是一种被称为有机磷酸酯的分子，其中还包括许多在有毒废物场所发现的农药和污染物，当局迫切希望对其进行处理。由于大自然没有时间提出可以有效分解这些相对较新的化合物的催化剂，“我们决定看看是否可以加快这一过程”，卡尔说。
其中一种新的酶，一种重新设计的小鼠蛋白质，分解与沙林类似的有机磷酸酯的效率比其原始对应物高约1000万倍。
卡尔说：“这是一项概念验证工作，该设计的酶不是针对实际的神经毒剂开发的。但是，由于该方法是完全通用的，因此应该可以将其用于开发解毒剂和净化剂。”
卡尔说，改进新酶的计算设计的一个目标是“能够为我们尚未见过的新的化学战剂提出降解策略：快速、高效且廉价”。“下一步是开发针对实际神经毒剂降解的催化剂，并将这些方法扩展到其他环境毒素的降解。”
卡尔、大卫·贝克及其同事于2月5日在《自然化学生物学》杂志上在线详细介绍了他们的发现。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
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