第八十章 理性分子设计
连续三天，李骁都把自己锁在房间里，废寝忘食地钻研酶的世界。
越是研究，越是发现这个世界竟是如此的复杂庞大。
酶的发现本身就很有趣——
1752年，法国物理学家列奥米尔用鹰作实验对象，让鹰吞下几个装有肉的小金属管，管壁上的小孔能使胃内的化学物质作用到肉上。当鹰吐出这些管子的时候，管内的肉已部分分解了，管中有了一种淡黄色的液体。
1777年，苏格兰医生史蒂文斯从胃里分离一种液体（胃液），并证明了食物的分解过程可以在体外进行。
1834年，德国博物学家施旺把氯化汞加到胃液里，沉淀出一种白色粉末。除去粉末中的汞化合物，把剩下的粉末溶解，得到了一种浓度非常高的消化液，他把这粉末叫作“胃蛋白酶”。
同时，两位法国化学家帕扬和佩索菲发现，麦芽提取物中有一种物质，能使淀粉变成糖，变化的速度超过了酸的作用，他们称这种物质为“淀粉酶制剂”。
科学家们把酵母细胞一类的活动体酵素和像胃蛋白酶一类的非活体酵素作了明确的区分。
1878年，德国生理学家库恩提出把后者叫作“酶”。
至此，酶正式进入了人类科学家的研究领域。
截止目前，发现人体和哺乳动物体内含有5000种酶，所有的酶都含有c、h、o、n四种元素。
它们或是溶解于细胞质中，或是与各种膜结构结合在一起，或是位于细胞内其他结构的特定位置上，只有在被需要时才被激活，这些酶统称胞内酶；另外，还有一些在细胞内合成后再分泌至细胞外的酶──胞外酶。
酶是一类生物催化剂，它们支配着生物的新陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程，没有酶的参与，新陈代谢几乎不能完成，生命活动就根本无法维持。
也就是说，李骁目前对人体5000种酶并没有全盘深入的了解，也不清楚它们的化学结构和特性，这等于说要想从茫茫大海里找到那座特定的小岛，起码先得熟悉另外的5000座小岛，才能推断出目的小岛的形状、位置和特性。
而酶的领域是如此的庞大复杂，涉及分子细胞学和生物化学，李骁不可能在短短的半个月内就掌握这一切，他必须要找到更便捷的方法才行！
“呼——”李骁长出一口气，合上了手中书籍，揉了揉眉心。
连续三天地查阅资料，让他感觉颇为疲惫，此时靠在沙发上，仰望天花板，脑子里却在不停地思索……
方法一，稳扎稳打，先从分子细胞学和生物化学入手，逐一学习掌握人体5000种酶的特性，并进行相关的实验，估计没有一辈子，也得要个几十年。
方法二，求助系统，直接得到这种酶的名称和制备方法。
李骁想了想，虽然是有些不甘心，但也只能求助系统了，于是问道：“系统，我想得到这种酶的名称和制备方法，我需要付出什么代价才能得到？”
“本系统目前并不接受定向技术提供，你只能用抽奖方式赌一下运气，目前宿主还有一次抽奖机会未使用。另外，神秘商店中也有一定机会出现技术图纸，所以努力完成极限任务，让神秘商店刷新也是一种办法。”系统毫无感情地回答。
李骁心里呵呵了两声，所谓抽奖和神秘商店刷新还不都是系统控制的，它想让自己得到什么就会得到什么，真是个幺蛾子系统啊！
这次抽奖还是完成了第一次基因药水治疗任务获得的，由于李骁担心自己运气不好，再加上对抽奖也不是特别需要，所以就留着一直没用。
不过既然这样，抽一次奖也不会死人，那还是抽一下看看吧！
于是他召唤出了抽奖页面，一共有八个区域，三个是“谢谢参与”，三个是“？”号，只有两个是图纸，卷成一卷，也不知到底是什么图纸？
用意念往上一点，只见指针开始转动起来……
“停！停！停！”
伴随着李骁心里的大喊，指针缓缓地掠过了“？”号，眼看就要停在一卷图纸上，结果又缓缓地滑动过去。
就在李骁叹了口气，觉得这次又该没戏了，谁知指针又划过了三个“谢谢参与”后，最终停在了最后的那卷图纸上。
李骁呆了一呆，意念往图纸上一点，只见图纸徐徐展开，一道金光闪过，一本书籍出现在了眼前。
“《理性分子设计》？”李骁定睛一看，“卧槽！这是啥？”
系统没有回答。
李骁赶紧打开这本只有300多页的书籍，进行了一番翻阅，发现理性分子设计主要是在计算机中完成。通过计算机建模预测蛋白质活性位点，考察某基因突变对目标蛋白稳定性、折叠以及与底物结合的影响，从而对蛋白质进化进行设计指导和模拟筛选实验，提高实验的成功率。
具体说来，就是为基于目标蛋白的三维结构，利用计算机理性设计亲和配基提供了便利，使其成为更加快速的获得高亲和性肽配基的有效方法。
该方法一般包括以下步骤：
1．通过蛋白质数据库或同源模建的方法获得目标蛋白质的相关结构信息。
2．基于经验或分子模拟软件分析找到潜在的配基结合位点，这个位点可能是蛋白质的活性点，也可能是它的天然互补配基结合位点，或者是溶剂暴露区域等。
3．建立一个含有大量候选分子的数据库，也可以利用商业化的数据库，如常用的剑桥结构数据库和现有化学品目录数据库等。
4．利用分子对接软件进行配基的筛选，获得与目标蛋白具有较高亲和性的配基。
5．最后利用分子显示和分子性质分析软件评价所获得的配基和目标蛋白的亲和性。
……
李骁呆了一呆，忽然激动地道：“明白了！用《理性分子设计》的方式，我就能设计一种建模，对人类现有的5000种酶进行分析，并找到那种可能的酶的结构分子式。”
只要这种酶的结构分子式得到，就能人工合成这种酶，那座茫茫大海中的小岛也就能找到了。
至于建模的原则，对于李骁而言并不是难题，他已经有了肌纤维图纸，能够得出炎症细胞的基因特征，再把5000种酶的数据输入进去，足以构建起数学模型。
现在唯一的难题，就是igem大赛报名截止还有半个月，他要在那之前拿出基本的方案，才能申报。
他需要再一次和时间赛跑了！
越是研究，越是发现这个世界竟是如此的复杂庞大。
酶的发现本身就很有趣——
1752年，法国物理学家列奥米尔用鹰作实验对象，让鹰吞下几个装有肉的小金属管，管壁上的小孔能使胃内的化学物质作用到肉上。当鹰吐出这些管子的时候，管内的肉已部分分解了，管中有了一种淡黄色的液体。
1777年，苏格兰医生史蒂文斯从胃里分离一种液体（胃液），并证明了食物的分解过程可以在体外进行。
1834年，德国博物学家施旺把氯化汞加到胃液里，沉淀出一种白色粉末。除去粉末中的汞化合物，把剩下的粉末溶解，得到了一种浓度非常高的消化液，他把这粉末叫作“胃蛋白酶”。
同时，两位法国化学家帕扬和佩索菲发现，麦芽提取物中有一种物质，能使淀粉变成糖，变化的速度超过了酸的作用，他们称这种物质为“淀粉酶制剂”。
科学家们把酵母细胞一类的活动体酵素和像胃蛋白酶一类的非活体酵素作了明确的区分。
1878年，德国生理学家库恩提出把后者叫作“酶”。
至此，酶正式进入了人类科学家的研究领域。
截止目前，发现人体和哺乳动物体内含有5000种酶，所有的酶都含有c、h、o、n四种元素。
它们或是溶解于细胞质中，或是与各种膜结构结合在一起，或是位于细胞内其他结构的特定位置上，只有在被需要时才被激活，这些酶统称胞内酶；另外，还有一些在细胞内合成后再分泌至细胞外的酶──胞外酶。
酶是一类生物催化剂，它们支配着生物的新陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程，没有酶的参与，新陈代谢几乎不能完成，生命活动就根本无法维持。
也就是说，李骁目前对人体5000种酶并没有全盘深入的了解，也不清楚它们的化学结构和特性，这等于说要想从茫茫大海里找到那座特定的小岛，起码先得熟悉另外的5000座小岛，才能推断出目的小岛的形状、位置和特性。
而酶的领域是如此的庞大复杂，涉及分子细胞学和生物化学，李骁不可能在短短的半个月内就掌握这一切，他必须要找到更便捷的方法才行！
“呼——”李骁长出一口气，合上了手中书籍，揉了揉眉心。
连续三天地查阅资料，让他感觉颇为疲惫，此时靠在沙发上，仰望天花板，脑子里却在不停地思索……
方法一，稳扎稳打，先从分子细胞学和生物化学入手，逐一学习掌握人体5000种酶的特性，并进行相关的实验，估计没有一辈子，也得要个几十年。
方法二，求助系统，直接得到这种酶的名称和制备方法。
李骁想了想，虽然是有些不甘心，但也只能求助系统了，于是问道：“系统，我想得到这种酶的名称和制备方法，我需要付出什么代价才能得到？”
“本系统目前并不接受定向技术提供，你只能用抽奖方式赌一下运气，目前宿主还有一次抽奖机会未使用。另外，神秘商店中也有一定机会出现技术图纸，所以努力完成极限任务，让神秘商店刷新也是一种办法。”系统毫无感情地回答。
李骁心里呵呵了两声，所谓抽奖和神秘商店刷新还不都是系统控制的，它想让自己得到什么就会得到什么，真是个幺蛾子系统啊！
这次抽奖还是完成了第一次基因药水治疗任务获得的，由于李骁担心自己运气不好，再加上对抽奖也不是特别需要，所以就留着一直没用。
不过既然这样，抽一次奖也不会死人，那还是抽一下看看吧！
于是他召唤出了抽奖页面，一共有八个区域，三个是“谢谢参与”，三个是“？”号，只有两个是图纸，卷成一卷，也不知到底是什么图纸？
用意念往上一点，只见指针开始转动起来……
“停！停！停！”
伴随着李骁心里的大喊，指针缓缓地掠过了“？”号，眼看就要停在一卷图纸上，结果又缓缓地滑动过去。
就在李骁叹了口气，觉得这次又该没戏了，谁知指针又划过了三个“谢谢参与”后，最终停在了最后的那卷图纸上。
李骁呆了一呆，意念往图纸上一点，只见图纸徐徐展开，一道金光闪过，一本书籍出现在了眼前。
“《理性分子设计》？”李骁定睛一看，“卧槽！这是啥？”
系统没有回答。
李骁赶紧打开这本只有300多页的书籍，进行了一番翻阅，发现理性分子设计主要是在计算机中完成。通过计算机建模预测蛋白质活性位点，考察某基因突变对目标蛋白稳定性、折叠以及与底物结合的影响，从而对蛋白质进化进行设计指导和模拟筛选实验，提高实验的成功率。
具体说来，就是为基于目标蛋白的三维结构，利用计算机理性设计亲和配基提供了便利，使其成为更加快速的获得高亲和性肽配基的有效方法。
该方法一般包括以下步骤：
1．通过蛋白质数据库或同源模建的方法获得目标蛋白质的相关结构信息。
2．基于经验或分子模拟软件分析找到潜在的配基结合位点，这个位点可能是蛋白质的活性点，也可能是它的天然互补配基结合位点，或者是溶剂暴露区域等。
3．建立一个含有大量候选分子的数据库，也可以利用商业化的数据库，如常用的剑桥结构数据库和现有化学品目录数据库等。
4．利用分子对接软件进行配基的筛选，获得与目标蛋白具有较高亲和性的配基。
5．最后利用分子显示和分子性质分析软件评价所获得的配基和目标蛋白的亲和性。
……
李骁呆了一呆，忽然激动地道：“明白了！用《理性分子设计》的方式，我就能设计一种建模，对人类现有的5000种酶进行分析，并找到那种可能的酶的结构分子式。”
只要这种酶的结构分子式得到，就能人工合成这种酶，那座茫茫大海中的小岛也就能找到了。
至于建模的原则，对于李骁而言并不是难题，他已经有了肌纤维图纸，能够得出炎症细胞的基因特征，再把5000种酶的数据输入进去，足以构建起数学模型。
现在唯一的难题，就是igem大赛报名截止还有半个月，他要在那之前拿出基本的方案，才能申报。
他需要再一次和时间赛跑了！