人工蛋白起什么作用?
现在做的人工合成蛋白质主要是以蛋白质多肽为模板,通过化学方法合成多肽链,然后通过酶或者化学方法修饰、切割最后得到具有生物活性的人工蛋白。 目前人工合成蛋白质在生物医药方面应用最广,比如用于治疗癌症的新药,需要具备两种功能:一是能够进入人体细胞,二是能够抑制癌细胞增长。基于此,科研人员合成了一种双功能小肽,将其连接两个半分子形成偶联物后,再利用细胞技术进入体内进行实验,最终证明了这种人工合成多肽能够作为抗癌药物使用。 由于抗体药物价格昂贵且生产周期长,而一些疾病又迫切需要有效的治疗药物,因此研究人员采用人工合成的方法,设计合成具有特定结构和小分子的化合物,再通过基因重组技术,将合成的化合物插入到载体基因片段中,然后导入到细菌或酵母细胞内进行大量生产。
除了生物医药领域以外,最近还出现了一个新的热点,就是由人类基因组编码的蛋白酶,用于切割含有糖基化的蛋白质多肽,从而对肿瘤、病毒等进行研究。 在农业方面,人工合成多肽也可以发挥巨大的作用。例如可以人工合成植物激素生长素类似物,刺激农作物生长;还可以合成杀菌剂、杀虫剂等,保护农作物免受病虫害的影响。
随着对蛋白质研究的不断深入,人们会进一步探索利用人工合成的方法获得更多的功能器件和纳米材料等,并应用于医药、环境、工业等多个领域。 现在,各国都在加大对于人工智能、机器人等其他战略性新兴产业的布局。而作为生命科学重要组成部分的生物技术与生物工程,与人工智能、机器人等新兴产业的交集逐渐增多。
从科研前沿角度来说,当前基因组编辑技术、单细胞测序技术、生物信息学分析等在生物学研究中的应用越来越广泛;从产业角度来看,高通量测序等生物技术已经逐步应用于生物医药、食品安全、环境检测等诸多行业。 未来,生物技术与生物工程的交叉融合还将产生更多新理念、新技术和新产品,并为人们提供更多元化的科技服务。