给您说说咱们崔隽教授团队的事儿。他们开发了一款叫PScalpel的工具,专门用来改造蛋白的相分离能力,这就好比拿把精准的手术刀,帮咱们在细胞里动手术。这事儿可是2026年2月才发表的,发表在《Advanced Science》上,标题听着就挺硬核,“Machine Learning-Guided Engineering of Protein Phase Separation Properties in Immune Regulation”。 蛋白相分离在细胞里很重要,像形成无膜细胞器啊,免疫、代谢、发育这些关键过程都离不开它。要是功能乱套了,容易导致神经退行性疾病、癌症这些毛病。以前想改造它挺难的,现有的工具大多只针对天然蛋白,抓不住单氨基酸突变引起的细微变化。崔隽团队就把蛋白质结构信息和机器学习结合起来,做了一个PScalpel。这个工具厉害就厉害在能智能推荐突变策略,形成了从分析结构到推荐方案的完整链条。 他们还给这套方法引入了迁移学习。这种技术先用大规模数据预训练模型,再用少量特定蛋白数据微调,这样就能减少对大量标注数据的依赖。实验验证显示,PScalpel推荐的突变点效果很好,特别是对TDP43这种稀有蛋白的预测准确率提升了不少。这就好比有了个能干的助手,让咱们能更精准地设计蛋白质改造方案。 作为实际应用案例,团队把cGAS这个DNA感受器拿来当靶子。通过PScalpel筛选出了一些高分突变体,把cGAS的相分离能力给双向调控了。体外实验发现,这些突变体在凝聚体形成和动态特性上都有很大变化,直接影响了cGAS的酶活性和DNA结合能力。最后在巨噬细胞里验证效果的时候发现,改造后的细胞免疫功能明显变好了。 这项研究不光是个工具开发的事儿,它还搭建起了“蛋白改造-分子功能-细胞表型”的调控链条。这个工具是开源的,大家都能用。它不光能用来改免疫相关的蛋白,还能研究神经退行性疾病和癌症的机制。更重要的是,通过这种相分离介导的调控方式比传统的蛋白改造更精细、更温和。这对以后做细胞治疗来说可是条新路子,转化价值很高。 中山大学生命科学学院的张晨秋博士和深圳大学计算机学院的王佳助理教授是论文的共同第一作者。崔隽教授、李坚强教授还有伍耀星副研究员是通讯作者。这个工作还得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助呢。