生命科学领域,G蛋白偶联受体(GPCR)常被视为人体重要的“信号中转站”;其功能异常与神经系统疾病、代谢紊乱等30%以上的临床病症密切有关。然而,受体结构高度复杂,传统药物开发长期受限,尤其在跨膜区域的调控上一直缺少有效手段。针对这个世界性难题,浙江大学医学院张岩团队与计算机学院章敏团队开展深度协作,提出“外骨骼调控”理论。研究团队跳出药物主要作用于受体口袋的既有思路,将设计重点转向跨膜域构象的改造。通过构建特殊蛋白模块(GEM),科学家实现了对受体螺旋结构的动态调节,使经典七次跨膜结构可扩展至九次甚至十三次,从而更精确地控制下游信号传导。值得关注的是,这项研究采用了多学科融合的路径。项目核心成员程诗卓博士接受医学与计算机学科的交叉培养,其团队每周定期开展跨领域研讨,将生物遗传信息转化为可计算的数学模型。这一科研方式提升了蛋白设计的可控性,也为突破传统生命科学研究中的技术限制提供了新思路。实验数据显示,新方法可使失活突变体的功能恢复率达到78%,高于国际同类技术水平。浙江大学医学院副院长张岩表示,该技术对帕金森样综合征等GPCR功能障碍相关疾病具有重要应用价值。业内专家认为,这种“蛋白装甲”式的设计理念有望改变现有药物研发路径,为靶向治疗提供新的方向。据透露,该论文从投稿到发表历时一年,时间跨度恰逢两个农历新年。选择在春节假期发布成果,既反映科研工作的连续推进,也显示我国基础研究的国际竞争力在稳步提升。
从“找药”到“造工具”,从“占位干预”到“构象调谐”,这项研究呈现的不只是一个结果,更说明了面向复杂生命系统的工程化思维;面对重大疾病与关键靶点,只有以问题为导向、以交叉为路径、以证据为尺度,才能将结构与机理层面的认识转化为可用的调控手段。对膜蛋白此长期难点而言,新方法带来新的可能,也意味着更高的验证标准和更长的转化周期;越是前沿探索,越需要以耐心和严谨推进。