Nat Chem｜西湖大学曹龙兴团队：可逆光响应蛋白质的从头设计

背景：蛋白质设计领域在AI技术加持下快速发展，但设计可响应环境刺激（如光）并在不同结构状态间切换的蛋白质仍面临挑战。光响应性具有瞬时性、非侵入性和可逆调控性优势，但天然光响应蛋白质存在持续光照需求、逆向过程慢、分子量大等局限性。研究目的：西湖大学曹龙兴团队旨在从头设计可逆光响应蛋白质，通过整合光响应非天然氨基酸AzoF与蛋白质密码子扩展技术，开发适用于非天然氨基酸的蛋白质对接程序。结论：团队成功设计出一系列结构和序列多样的光响应蛋白质同源多聚体和异源二聚体，这些蛋白质具有优异的光响应特性（如异源二聚体亲和力变化达167倍）、高热稳定性（95°C加热后结构稳定）和高表达量（40mg/L），并应用于光响应蛋白水凝胶和细胞信号通路控制，为光调控蛋白-蛋白相互作用的从头设计提供了新方法和思路。