近日，3344体育会员、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室、药物高通量筛选技术国家地方联合工程研究中心魏子贡教授团队以“De novo design of a protein binder against Staphylococcus enterotoxin B”为题在International Journal of Biological Macromolecules上发表论文，报道了针对金黄色葡萄球菌SEB的从头设计的mini-binder。我院讲师明珂、硕士研究生邢班彬和胡阳为本文共同第一作者，魏子贡教授为本文通讯作者。蛋白设计领域进展、重要性、

SEB是金黄色葡萄球菌代谢产生的一种肠毒素，是危害人和动物健康的最主要的毒素之一。SEB与抗原递呈细胞上的MHC-II分子结合并激活免疫细胞，从而产生大量的促炎细胞因子。因此，阻断SEB与MHC-II的结合可以避免SEB诱导的免疫细胞的过度激活。

以单克隆抗体为代表的大分子药物在疾病治疗中发挥了重要作用，然而这些大分子药面临着生产周期长、稳定性差等诸多挑战。迷你结合蛋白（mini-binder）作为一种小蛋白，其稳定性更高，易于表达；利用蛋白质从头设计，可以快速地实现针对任一靶点、任一位置设计具有全新结构的mini-binder，从而精准调控靶点蛋白的功能，对于疾病的治疗或干预具有重要意义。

在本项研究中，课题组以SEB上的MHC-II结合位点为靶标，从头设计了一个全新的mini-binder，并利用ProteinMPNN对原始的mini-binder进行优化，获得了与SEB结合更稳定的mini-binder。该mini-binder由56个氨基酸组成，分子量约为5.9kDa，具有三螺旋结构，热稳定性高。实验结果表明，优化后的mini-binder与SEB结合，阻断了SEB与MHC-II分子的相互作用，显著抑制了SEB诱导的炎症反应。

图：mini-binder与SEB结合的模式图

      魏子贡教授团队长期从事病原毒力因子的结构解析与药物设计。团队围绕严重危害规模化健康养殖过程中的感染相关病原微生物，进行关键复制酶或结构蛋白的原子结构解析，并基于此进行大分子药物如疫苗、纳米抗体、粘体和小分子药物如中药单体、化学小分子药物的高通量筛选与计算设计，目前已取得系列创新性研究进展。

团队长期招收具有药学、生化与分子生物学、微生物学等学科背景的研究生，欢迎各位同学报考。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128666