深海蛋白或可大幅提升疾病检测速度

本研究由英国杜伦大学牵头，联合冰岛、挪威和波兰的科研团队共同完成。研究人员从冰岛火山湖泊及北大西洋2000多米深的海底热泉中采集环境样本，提取其中的遗传物质。自然界是优质酶的重要来源，但大量功能蛋白尚未被发现。为此，团队采用新一代DNA测序技术，大规模分析数百万条潜在蛋白序列，成功鉴定出一类此前未知的单链DNA结合蛋白。这类蛋白具有突出的极端环境耐受性——能在高温、强酸强碱、高盐条件下保持稳定。实验室进一步验证表明，它们热稳定性极佳，适合应用于生物技术和医药领域；同时，团队还利用高分辨率技术解析了其三维结构，为后续理性改造（如定向优化）提供了关键基础。特别值得一提的是，其中一种新蛋白被证实可显著提升环介导等温扩增（LAMP）核酸检测技术的性能：加入该蛋白后，检测速度更快、灵敏度更高，对新冠病毒（SARS-CoV-2）RNA及其他病原体DNA的检出能力明显增强。研究证明，极端环境是发掘高性能生物工具的宝贵资源。杜伦大学首席研究员埃姆克·波尔教授指出，这项工作不仅助力生物经济发展，更为人工智能在蛋白质结构预测与设计领域的应用提供了高质量、多样化的训练数据。目前，团队正持续筛选更多DNA结合蛋白，已锁定若干候选分子；同时正与杜伦大学生物科学系合作，开发针对利什曼病、查加斯病等被忽视热带病的新型LAMP快检方法，并与挪威生物技术公司ArcticZymes合作推进成果的产业化应用。