浙大团队在国际顶刊发表膜蛋白设计新成果:为GPCR构建“外骨骼”式跨膜调控模块

生命科学领域持续攻坚的征程中,我国科研团队再传捷报。浙江大学医学院张岩团队与计算机学院章敏团队联合攻关,历时多年探索,于2月17日在国际权威期刊《Nature》发表具有里程碑意义的研究成果。这项突破性工作聚焦于人体最重要的信号传导系统——G蛋白偶联受体(GPCR),该受体家族调控着人体80%以上的生理功能,与多种重大疾病的发生发展密切有关。 长期以来,传统药物研发主要采用"占据式"干预策略,即通过阻断受体活性位点发挥作用。然而,约30%的GPCR功能障碍疾病因缺乏有效靶点而难以治疗。针对这个世界性难题,研究团队另辟蹊径,创新提出"外骨骼式"调控理念。通过自主研发的技术体系,科研人员成功在受体跨膜域构建功能模块,使原本固定的七次跨膜螺旋结构可扩展至九次甚至十三次,实现了对受体构象的精准操控。 这项技术的突破性体现在三个上:首先,建立了全新的受体调控范式,突破了传统药物设计的局限;其次,开发出模块化改造方案,可根据不同疾病需求定制干预策略;最重要的是,该技术成功挽救实验模型中失活的突变受体,为临床转化奠定基础。研究过程中,团队采用多学科协同创新模式,医学专家与计算机科学家紧密配合,将复杂的生物问题转化为可计算的工程问题。 作为该研究的核心创新点,GEM(GPCR Exoframe Modulator)技术表现出广阔的应用前景。据团队负责人介绍,该技术已小规模实验中显示出对帕金森样综合征相关受体的调控能力。浙江大学医学院副院长张岩教授表示:"这项研究不仅提供了新的科研工具,更重要的是为临床治疗开辟了全新路径,特别是针对那些传统药物难以奏效的疑难病症。" 业内专家指出,此项成果具有重要的科学价值和应用潜力。从科学层面看,它深化了人们对膜蛋白结构与功能关系的理解;在医疗应用上,为开发"精准调控型"药物提供了技术支撑;就学科发展而言,展示了交叉融合研究的强大生命力。有一点是,该研究从投稿到发表恰好历时一年,期间经过国际同行严格评审,最终在农历新年首日获得刊发,表明了我国基础研究的国际影响力。

这项研究充分表明了当代生命科学研究发展方向——多学科交叉融合与创新;从医学、计算机到生物工程的深度结合,使得传统意义上的"不可能"逐步转化为现实。浙江大学团队的工作不仅在基础理论上取得突破,更重要的是为一类长期困扰临床医学的疾病打开了新的治疗窗口。这启示我们,面对复杂的生命科学难题,只有坚持学科交叉、鼓励创新思维,才能在科学前沿不断取得新的进展。