2012年11月24日 讯 /生物谷BIOON/ --50年前，科学家们首次提出了关于蛋白质折叠的问题，随后研究者们在巨型计算机、新材料、药物开发以及人类基本生命过程的理解上取得了巨大成就，这其中就包括在蛋白质折叠相关的疾病，如阿尔兹海默症、帕金森疾病以及II型糖尿病等。
近日，刊登在国际杂志Science上的一篇研究报告中，来自纽约州立大学石溪分校的研究者回顾了50年来蛋白质折叠问题的相关进展情况。蛋白质折叠是一种典型的基础科学，研究者表示，蛋白质可以快速折叠，因为随机热能运动可以促使构象改变导致蛋白质本来的结构发生改变。1962年的诺贝尔化学奖授予给了Max Perutz和John Kendrew，理由是因为其成功解析了球蛋白的结构，这样工作为结构生物学奠定了基础。
蛋白质是形成生物细胞的基本结构分子，其可以修复DNA分子以及损伤的细胞结构，可以帮助肌肉进行运动，可以转换信号。人类机体约含有20，000不同类型的蛋白质分子，每一个都行使着不同的功能，不同的氨基酸分子可以通过不同的折叠方式形成不同的蛋白质分子，使得这些蛋白质分子扮演着不同的功能。
蛋白质折叠存在三个相互关联的谜题，折叠密码是什么？细胞中蛋白质如何找到自己的天然结构？科学家们如何可以从一系列的氨基酸分子中筛选发现一些新的蛋白质结构？研究者Dill描述了他们的一些研究进展，他们开发出了IBM蓝色基因型计算机一级分布式网络计算算法，基于开发新药的超级计算机等，这对于研究蛋白质折叠相关的疾病以及新型药物的开发可以会带来希望。（生物谷Bioon.com）
编译自：Protein Folding: Look Back On Scientific Advances Made as Result of 50-Year Old Puzzle
doi:10.1126/science.1219021
PMC:
PMID:
The Protein-Folding Problem, 50 Years On
Ken A. Dill1,2,3,*, Justin L. MacCallum1
The protein-folding problem was first posed about one half-century ago. The term refers to three broad questions: (i) What is the physical code by which an amino acid sequence dictates a protein’s native structure? (ii) How can proteins fold so fast? (iii) Can we devise a computer algorithm to predict protein structures from their sequences? We review progress on these problems. In a few cases, computer simulations of the physical forces in chemically detailed models have now achieved the accurate folding of small proteins. We have learned that proteins fold rapidly because random thermal motions cause conformational changes leading energetically downhill toward the native structure, a principle that is captured in funnel-shaped energy landscapes. And thanks in part to the large Protein Data Bank of known structures, predicting protein structures is now far more successful than was thought possible in the early days. What began as three questions of basic science one half-century ago has now grown into the full-fledged research field of protein physical science.
