而且,最主要的是,这些方法还存在一定的概率性——有时即便重复个上千次的实验,也有可能会一无所获,其结果的不确定性就如同蒙眼射靶一般;并且,还时常存在脱靶的概率,其难度自然不言而喻。
至于为什么一定要找出蛋白质的结构,用母亲给孩子们解释的话来说,“决定蛋白质性状和功能的,就是构成蛋白质的氨基酸序列和蛋白质最终折叠成的形状。”
以y形蛋白为例,它是免疫系统在应对病毒和细菌入侵时产生的一种特殊蛋白质。若用形象的比喻来描述,它就像娃娃机里的夹子,能够精准地锁定并抓住这些入侵者。
虽然以前的诺贝尔化学奖得主“克里斯蒂安·安芬森”曾在1972年的体外实验中发现,只要一个蛋白质的序列不发生改变,并且一直处于同一个化学环境中(如适当的离子浓度、ph值和温度),那么它每次都能折叠出同样的三维结构。因此,蛋白质在空间中该如何折叠,这些信息其实都已经包含在了它的氨基酸序列中了。
简单来说,如果能知道一个蛋白质的氨基酸序列,理论上应该是可以准确地推测出它的三维结构的。
虽然他当时提出的这个“安芬森假说”在当时得到了生物化学领域广泛的认可,可是后来的生物化学领域却再次用实验证明了,这个假设在真实生物体内应用时会存在局限性。
因为在生物体实际应用的实验条件下,虽然能很容易测出一个蛋白质的氨基酸序列,但即使拿到了这个序列信息,却依旧无法仅凭细胞环境调控(如氧化还原状态波动、分子拥挤效应、伴侣蛋白的辅助作用等)准确推算出蛋白质的三维结构。
而在《造化弄人》里,彗星虽然没有使用以前传统的设备(如x射线晶体衍射仪、核磁共振波谱仪、冷冻电镜等)来解析蛋白质结构,但她却用上了号称微观世界“上帝之眼”且更为先进的“同步辐射光源站”中的“生物大分子晶体学线站”,并结合“超级量子计算机”等高科技设备,用来解析蛋白质的三维结构和预测蛋白质的折叠问题。
(本章完)