约翰霍普金斯大学的工程师们帮助开发了一种人造蛋白质，并对其进行了表征，这种蛋白质能在人体中引发与天然蛋白质相同的反应——这一突破不仅有可能促进加速愈合的药物设计，而且还揭示了各种疾病背后的机制。
该团队的研究发表在《自然化学生物学》杂志上。
“从本质上讲，这是蛋白质乐高积木，”团队负责人、化学和生物分子工程及生物医学工程助理教授杰米·斯潘格勒(Jamie Spangler)说。“我们知道不同的片段看起来像什么，我们把它们放在一起，预测看起来像我们试图模仿的蛋白质。就身体而言，这种新产生的蛋白质与自然界中存在的蛋白质一样真实。”
这种合成蛋白名为Neo-4，模仿天然蛋白白介素-4 (IL-4)的功能，IL-4在免疫系统调节中起着至关重要的作用。白细胞释放IL-4是对一系列免疫触发的反应，从过敏性炎症到肌肉损伤。然后，IL-4可以附着在全身细胞上的各种受体上。然而，当IL-4作为药物直接注射时，它可能会与意想不到的细胞结合，产生意想不到的副作用。
研究小组成员、生物医学工程博士候选人扎卡里·伯恩斯坦(Zachary Bernstein)说:“如果你给人注射IL-4，它就会对所有东西起作用。”“但这使得它难以用于治疗。Neo-4更具特异性，只激活免疫相关细胞。”
与IL-4相比，Neo-4附着的细胞范围更窄，研究人员表示，这一特性可能使其成为未来药物开发的有希望的候选者。例如，前十字韧带(ACL)撕裂是一种常见的赛季结束运动损伤。像Neo-4这样的细胞因子有可能加速撕裂的前交叉韧带和其他受损的韧带和肌肉的愈合。
斯潘格勒说:“这些是经过计算设计的蛋白质，它们的行为与自然界中的蛋白质相似，但性能更好。”“这意味着我们可以构建这些健壮的、超稳定的蛋白质来做我们想做的任何事情。希望我们可以使用这种模拟物以一种比天然细胞因子更安全、更强大的方式输送IL-4，这可能有助于其治疗进展。”
化学与生物分子工程专业博士研究生、苏黎世联邦理工学院博士后杨惠林对这项研究做出了贡献。
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