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与脊椎动物单个受体发挥独立功能不同,绝大多数昆虫通过特异性受体和共受体(Orco)结合形成OR-Orco复合物,共同影响昆虫取食、交配等重要行为反应。尽管昆虫气味受体被发现已有20多年,但OR-Orco复合物的三维结构一直是个待解之谜。此项研究在国际上首次解析了昆虫OR-Orco复合体的精细结构特性。
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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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