登陆注册
10071100000022

第22章 电脑设计药物

美国,马萨诸塞理工学院的实验室。

一位坐在计算机前的女士按下键盘上的一个键,于是,显示器上出现的一些明亮的针状枝杈很快就长出一个个红色的、白色的和紫色的“葡萄”。她转动一个旋钮,屏幕上的图便旋转起来。当她继续转动一些按钮和按下一些键时,屏幕上又出现另一串“葡萄”,然后,这串“葡萄”非常缓慢地漂向原先的那一串“葡萄”。

她聚精会神地注视着屏幕。两串“葡萄”离得越来越近了,终于非常紧密地结合在一起,就像两艘宇宙飞船对接那样。于是那位女士把背靠在椅子上,松了一口气。

这是怎么回事?是在玩电子游戏中取胜了吗?从某种意义上确实可以这么说,因为她做的事有可能使人类取得最大的胜利——生产出第一种能治愈肺气肿(一种能导致死亡的疾病)的药物。

这位女士是化学家林奇。现在有许多不同领域的科学家正在利用计算机寻找更有效、更安全的新药,她正是这支特殊兵种中的一员。

她的监视器屏幕上的每颗“葡萄”代表一个原子,而那些“树杈”则是把原子结合成分子的化学键。分子就是屏幕上那两串“葡萄”。其中的一个分子非常像肺弹性蛋白——这是人体产生的一种蛋白质,它具有消除被损坏的肺组织的功能。当人得了肺气肿这种病后,这种蛋白质一反常态,反而会破坏健康的肺组织。屏幕上的另一个分子则代表某种要与肺弹性蛋白对接的药物分子。

药物分子要进行对接的位置是弹性蛋白酶分子表面上的一个关键部位。这个位置科学家称它为结合点,它负责实现弹性蛋白酶分子的清除工作。但是,当弹性蛋白酶分子起反常作用去破坏肺气肿病人的健康肺细胞时,恰恰是这个结合点出了问题。

科学家研究发现,在正常情况下,结合点上有一顶合适的蛋白质“帽子”,扣得紧紧的,并且总是原位不动。直到人体需要清除被损坏的肺细胞时,这顶帽子才掉下来,这样,弹性蛋白酶分子的结合点就能同受伤细胞表面对接,然后弹性蛋白酶分子中的物质就会把受伤细胞消灭。

肺气肿病人的弹性蛋白酶分子的“帽子”是不正常的。林奇的计划是设计出一种人工帽子去代替那些天然的不正常的帽子。她在屏幕上创造出的药物分子就是她初步设计出的这种帽子。

事实上,一切药物都是靠这种原理起作用的:它们的形状必须同某一特定的生物物质,通常是与我们体内的蛋白质的结合点密合。

现在,计算机在设计药物方面正起着日益重要的作用,比如:

(1)治疗高血压的药物:人体中有一种叫做高血压蛋白酶原的物质,在高血压病中起着很坏的作用,数家医药公司正在设计一些能与它对接并抑制其作用的分子。

(2)抗癌药:原理也是同癌细胞对接并把癌细胞杀死,但许多药也会攻击健康的细胞。因此,研究者正在用计算机寻找一种只存在于癌细胞上的蛋白质,以便设计出与它对接的抗癌药。

(3)抗艾滋病药物:方法是设计一些能同艾滋病病毒表面蛋白质结合点相对接的小分子,现在虽然已经认证出艾滋病病毒蛋白的氨基酸系列,但还不知道蛋白质结构的形状。

(4)人工抗体:也是寻找一些抗体,使它们与病毒或其他有害微生物的结合点完全对接,这样它们就不能与人体正常细胞对接了,同时,抗体还可以让其他免疫细胞来消灭病毒。

(5)消炎药:这些药应该能与在局部引起关节炎的蛋白质对接。

随着人们对蛋白质的结构越来越了解,计算机软件设计得越来越好,用计算机设计药物的前途将无限广阔。

同类推荐
  • 我的第一本物理探索发现全纪录

    我的第一本物理探索发现全纪录

    纵观物理学的发展史,可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个阶段。主要的物理学科有经典力学、理论力学、电磁学、电动力学、热力学、统计物理学、相对论、时空物理、量子力学、核物理学、地球物理学、生物物理学、天体物理学等。物理学的永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺、守恒律或不变性。
  • 哇,恐龙回来啦

    哇,恐龙回来啦

    神秘的百慕大、金字塔,神奇的恐龙世界,千奇百怪的动植物,还有遥远的太空及外星人,以及历史上数不清的传奇人物和故事,对孩子来说,都有着莫大的吸引力。 根据调查研究表明,中、小学生对历史知识、生物知识、未解之谜等特别感兴趣,而探究这方面的知识,有利于孩子增加阅读量,加强知识的储备,更重要的是孩子能主动寻找问题的答案,对小学生思维的训练和潜能开发起着重要的影响。
  • 讲给孩子的人体使用手册

    讲给孩子的人体使用手册

    这是一本写给孩子的书,所以它具有如下几个特点:首先,它的语言轻松活泼,使深奥的人体知识变得浅显易懂,每一章都从孩子自己对世界的认识开始引出话题,段落短小,形式多样,以减轻孩子的阅读负担,同时又做到内容全面,不失严谨的科学性和知识的系统性;其次,考虑到孩子的接受能力和阅读特点,本书还配有许多相关的图片和漫画,力求做到图文并茂,使单调的身体知识变得生动形象;最后,它加入了许多动手、动脑的小板块,让孩子从通常的被动接受者转变为主动创造者,培养他们积极思考、独立判断的能力。
  • 王坪往事

    王坪往事

    《王坪往事》是四川少年儿童出版社2014年推出的一部原创红色题材少儿长篇小说,作者是被小读者们亲切的称为“红军哥哥”的著名红色文学作家张品成先生。作品以1934年川陕革命根据地红军医院建立前后为历史背景,通过红军医院里一群小红军的成长故事,呈现了革命战争年代根据地小红军们生活的方方面面,透过书中小红军们的特殊视角,生动再现了当年川陕革命根据地军民生活的点点滴滴。
  • 凉开水可以养鱼吗:最不起眼的大学问

    凉开水可以养鱼吗:最不起眼的大学问

    《凉水里可以养鱼吗:最不起眼的大学问》对生活中的常见的小问题、小现象加以剖析,深入浅出地讲解其中蕴含的科学道理,让你通过《凉水里可以养鱼吗:最不起眼的大学问》体会到生活窍门和科学知识的无处不在,并进一步被它们的魅力所吸引,让你学会自主发现身边的科学与生活中的学问,变得更加善于学习和思考,更加热爱生活。
热门推荐
  • 九零后偷香少年

    九零后偷香少年

    推荐《驾临仙女宫》,下方有直通车。
  • 至尊状元郎

    至尊状元郎

    林科荣被穿越了,因为在另一个时空中有一个也叫林科荣的家伙吃了有起死回生功效的千年蟾蜍,结果就把现代的林科荣的灵魂给召唤了!还好穿越后的林科荣还有一个状元头衔,结果不久,林科荣就发现自己真是倒霉,因为前任林科荣给他留下了一大摊子破事,状元的功名被剥夺,被迫从军,一切从头开始……
  • 侠气凛然

    侠气凛然

    生前太多束缚,穿越之后,在那漫天神佛妖孽的世界,怎么才能做一个“十步杀一人,千里不留行”的大侠?——横刀立马之间,侠气凛然!
  • 神迹·三界

    神迹·三界

    仙魔之间以人界为战场互相厮杀永无休止,而我一个普通的中国青年在不知道什么原因下出现在这个战乱不断的世界上,成为在仙魔战争毁掉世界前的救世主。对这个世界一无所知的我开始了迷惑而神奇的旅程。我的选择是这个世界发展的方向,我成仙则要灭十地之魔,化魔则带领魔军直破九天,仙魔存亡只在我一念之间。为此,九天之主至圣仙君和十地之王邪极魔君为了消灭我或者拉拢我各出手段,权利女色,不老神力一个个诱惑随着我的旅程而一一出现在我的面前,我和我的朋友面临着种种考验。但是在这些之后一个最终的秘密渐渐的浮现在我的面前,九州神鼎,一口集天地精华而造的权利之鼎,我该把它如何处置,一切俱在神迹·三界之中。
  • 最强插件

    最强插件

    超能佣兵凌天在一次任务中被敌人包围,小队全军覆灭,最后一刻凌天选择了与敌人同归于尽,当他醒来时却发现已经置身三年之前,一款超极游戏混沌战纪开服的前一天……神秘的水晶,古怪的任务,游戏小白凭借着超级主脑外挂一步一步成为巅峰大神!“你们的外挂都弱爆了,我拥有着游戏主脑,你们这些渣渣凭什么和我嚣张?女神,快到碗里来……”“好的主人~”(新人新书,求收藏,求推荐,不妥之处欢迎点评。)
  • 美男求扑倒:乱世兽妃腹黑本色

    美男求扑倒:乱世兽妃腹黑本色

    “这一辈子我只有一个愿望,下辈子做只猫然后去流浪,寻一处温暖窝然后定居他乡。”她是被世人称为死神X的世界第一杀手,她是被唤为兽族耻辱的;她冷酷无情,她懦弱胆小;下一秒,她重生为她,一笑倾城,再笑倾天下。废柴逆袭,高冷黎三高调归来。废材,草包,废物?通通还给你们!虚情,假意?拒绝收货有事出门右拐!看上大把大把的财产了?不急,先给本座揉揉腿,我们慢慢聊……本以为一世繁荣富贵一统兽界,却遇到帅气的反派角色。帅气也就算了,尽然看上了兽族新皇?那一夜,他懊恼地刮了刮她小巧玲珑的鼻子。“我当初为什么会看上你这个小变态?”“这只能说明你眼神好。”☆开学更新较慢,各位大人可以先收藏,等养肥了再看★
  • 末日异族

    末日异族

    萨尔·瓦多·维尔弑一强大的少年,血族,神族,龙族......大战在即,他的命运又会如何?
  • 神殇之后

    神殇之后

    传说,在很久很久以前,我们人类世界是有仙界存在的,人类世界有修仙法、修道法、修体法、修武法、修剑法……等等,很多法术种类。有人传说,在那遥远的过去,人类强者林立,万族鼎盛,很多人类武者都会在强大到一定程度后破空飞升,至于飞升去了那里,传说是去了人人向往的仙界,但是,不但从来没有人从仙界回来过,而且,传说在十万年前已经没有人能够破空飞升了,到现在,人类宁愿相信那破空飞升其实只是书籍里杜撰的幻想而已!
  • 世界经典童话故事全集:能工巧匠的故事

    世界经典童话故事全集:能工巧匠的故事

    本套丛书包括《国王皇后的故事》、《王子少年的故事》、《公主千金的故事》、《官员商人的故事》、《庶民百姓的故事》、《能工巧匠的故事》、《女人儿童的故事》、《魔鬼妖怪的故事》、《动物植物的故事》和《生灵怪象的故事》等10册童话故事,其中包括安徒生、格林、豪夫和王尔德的作品,也包括了世界各国许多民间童话故事, 很具有代表性和普遍性。相信这套《世界经典童话故事全集》丛书,能够启迪儿童的心灵、陶冶儿童的情操、培养儿童的情趣、丰富儿童的知识、发展儿童的智力,成为广大父母和少年儿童们的良好读物和收藏品。
  • 宠婢

    宠婢

    人说,宰相门前七品官。吉祥觉得,做下人的,跟什么样的主子很重要。好在,她家主子一直很给力,从一介皇商做到当朝重臣,从当朝重臣升至摄政王……吉祥表示,作为宠婢的她,面上非常有光。只是,她家主子似乎觉得,还能再往上爬爬。