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    牛津大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了使蛋白質(zhì)變得不穩(wěn)定的秘密。他們對于蛋白質(zhì)生物功能被破壞的“臨界條件”進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究，對科學(xué)界許多領(lǐng)域，包括生物學(xué)、材料科學(xué)以及醫(yī)學(xué)都會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。特別是它對于一些由蛋白質(zhì)錯(cuò)疊所引發(fā)的疾病病因，以及如何模仿軟骨組織和膠原組織的特性給出了新的視角。

　　這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)來源于牛津大學(xué)動物學(xué)系教授Fritz Vollrath和David Porter博士所開發(fā)的量子力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)。David Porter博士表示，水與蛋白質(zhì)的交互作用在生物學(xué)中是至關(guān)重要的，并且水-蛋白的交互作用變得不穩(wěn)定的那一點(diǎn)，也就是zui為重要的“臨界條件”。我們利用這些模擬實(shí)驗(yàn)來測試在特定蛋白質(zhì)中水與氨基化合物之間氫鍵的物理和化學(xué)性質(zhì)。從我們的模型中得出的預(yù)測結(jié)果可以被換算到真實(shí)的生物應(yīng)力狀態(tài)下(溫度、機(jī)械載荷以及化學(xué)條件)，這能導(dǎo)致此蛋白變得不穩(wěn)定并喪失功能。

　　這項(xiàng)新的研究也指明了蛋白組織中的水量是如何影響其相對柔軟性以及整體結(jié)構(gòu)特性的。含水相對少的蛋白質(zhì)會硬而強(qiáng)，就像硬塑料一樣，而含水相對較多(超過30%)的組織，如彈性蛋白，則會非常有彈性和韌性。

　　Porter博士和Vollrath教授創(chuàng)造了模擬實(shí)驗(yàn)來了解蜘蛛絲，一種常態(tài)穩(wěn)定的蛋白是如何變成固態(tài)絲線的，是怎樣的壓力機(jī)制、溫度、機(jī)械載荷以及化學(xué)條件。Fritz Vollrath教授說：“很快我們就清楚了解到我們的絲線模型可以應(yīng)用于解決許多其他蛋白的穩(wěn)定性問題。關(guān)鍵的革新是我們的模型能映射不穩(wěn)定性發(fā)展在一段(從幾秒鐘到上百年)時(shí)間的發(fā)展?fàn)顩r，理解水在生物材料中所扮演的角色非常重要，尤其是我們想要制造出擁有可預(yù)測性質(zhì)的新型材料?！?