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跨膜蛋白如同细胞膜上的“城门”,掌控着物质交换与信号传递,人类基因组中超过四分之一的蛋白质为膜蛋白,其功能异常与癌症、阿尔茨海默病等重大疾病密切相关。然而,人工设计跨膜蛋白需在复杂膜环境中构建稳定“结合口袋”,难度堪比“在细胞膜上绣花”。卢培龙解释:“大自然用数亿年演化出精密结构,我们要用AI在实验室‘倒推’设计。”课题组以荧光基团HBC599为“靶标”,通过深度学习优化蛋白骨架与结合位点,最终在膜蛋白内部“雕刻”出仅允许特定分子“停泊”的纳米级“口袋”。当HBC599嵌入时,荧光强度骤增至游离状态的1600倍,成为验证设计成功的“信号灯”。
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重度抑郁障碍是患者致残的一个主要原因,也是自杀死亡最重要的前兆之一。目前,一线治疗包括抗焦虑药物和心理疗法,但超过1/3的重度抑郁障碍患者仍未获得完全临床缓解。经颅直流电刺激(tDCS)是一种非侵入性的脑刺激形式。它通过佩戴在前额的头皮电极施加微弱的直流电,被视为是治疗重度抑郁障碍的一种新疗法。但tDCS疗程通常要在医疗机构进行持续数周的每日治疗。
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