文章核心观点 - 浙江大学科研团队在《自然》期刊发表重要成果，利用人工智能从头设计出可精准调控G蛋白偶联受体功能的人工跨膜蛋白，为膜蛋白功能重构开辟全新路径 [1] 研究成果与科学突破 - 团队提出“外骨骼式”受体调控新思路，设计的人工跨膜蛋白作用于GPCR跨膜框架，使其经典“七次跨膜螺旋”结构扩展为九次甚至十三次，从而调控受体的信号输出方式及功能 [1] - 该人工跨膜蛋白被命名为GEM，其作用被比喻为“紧箍咒”，套在受体关键位置以限制或引导其动作方式，而非受体的一部分 [2] - 当受体因基因突变失灵或失控时，GEM可帮助其恢复正常功能，为长期缺乏有效干预手段的GPCR功能障碍疾病提供新的治疗思路 [2] 技术方法与人工智能应用 - 人工智能技术是取得该科研成果的关键，GEM通常由60到80个氨基酸组成，每个位置有20种可能性，组合数量达天文数字，人工智能帮助将候选分子从天文数字缩小到几百个，使实验筛选成为可能 [4] - 基于人工智能，团队设计出了让受体“关机”、“开机”或产生偏向性信号的模块，并实现了蛋白的可编程性 [5] - 未来或许可以像设计电路一样，将这些模块拼装成生物“逻辑门”，从而精准地对细胞信号进行重新编程 [5] 行业背景与市场潜力 - 人体内有800多种不同的G蛋白偶联受体，它们是细胞信号转导系统的核心组成部分，调控着感觉、情绪、心血管、代谢等关键生命过程 [1] - 目前，全球超过30%的上市药物以GPCR为靶点，但传统药物设计对基因突变导致的结构性功能障碍往往疗效有限 [1]