在利用神秘書冊的**「生物活性模擬」**功能,初步解析了囊蛛之母那復雜致命的超級劇毒毒液后,陸一鳴立刻馬不停蹄,投入到更具挑戰(zhàn)性的“抗毒血清”研制工作中。
他很清楚,傳統(tǒng)的抗毒血清制備方法,通常是將減毒或滅活的毒素注射入馬、羊一類大型動物體內,誘使其產(chǎn)生相應抗體,再從這些動物的血清中分離純化出所需的抗體蛋白。這個過程不僅周期漫長、成本高昂,而且還存在著一定的生物安全風險與倫理爭議。
更重要的是,以陸一鳴目前的末世環(huán)境和簡陋條件,根本不可能找到合適的實驗動物,也無法建立起符合標準的生物制品生產(chǎn)車間。
因此,他必須另辟蹊徑,尋找一種更高效、更安全,也更……“不科學”的制備方法。
他所能依靠的,依舊是他那逆天的「模擬」與「具現(xiàn)」能力,以及神秘書冊那深不可測的輔助功能。
他的核心思路已然成型——既然知曉了主要毒素分子的化學結構和關鍵抗原表位,即是能夠誘導免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性抗體的分子區(qū)域,那么,能否跳過傳統(tǒng)的動物免疫和抗體篩選過程,直接利用「具現(xiàn)」能力,在體外“人工合成”出那些能夠特異性結合并中和這些毒素的蛋白質分子呢?那將是一種類似于“單克隆抗體”的造物。
這個想法,若是放在災難爆發(fā)前的現(xiàn)代生物技術領域,簡直是天方夜譚!
抗體蛋白的分子結構極其復雜龐大,其氨基酸序列的精確排列,還有高級空間結構的正確折疊,對于其生物活性的發(fā)揮都至關重要。想在體外從零開始,人工合成出具有特定功能并且高度親和的抗體蛋白,其難度不亞于大海撈針,甚至可說是唯有上帝才能完成的壯舉。
即便是在擁有基因工程、噬菌體展示,以及高通量篩選等先進技術的現(xiàn)代實驗室中,想要獲得一種全新的、高活性的治療性單克隆抗體,也往往需要耗費數(shù)年乃至數(shù)十年時間,以及數(shù)億甚至數(shù)十億美元的研發(fā)投入。
而陸一鳴,現(xiàn)在卻妄圖憑借自己尚不成熟的「具現(xiàn)」能力,以及從書本上學來,相對粗淺的免疫學和蛋白質工程學知識,就想在短短幾天之內,攻克這個世界級的醫(yī)學難題?
這聽起來,簡直比之前解析“深藍合金”或制造“能量增幅短棍”,還要更加瘋狂,更加不切實際!
然而,陸一鳴卻偏偏就這么做了。
因為,他心中燃燒著一股永不服輸?shù)男拍?,還有對神秘書冊那未知潛力的盲目信任,或者說,是自信。
他首先將研究重點,放在那三種主要的蛋白質類毒素之上——神經(jīng)毒素、超級溶血素、以及能量剝奪肽。
他利用神秘書冊的**「生物活性模擬」**功能,對這三種毒素分子的三維空間結構,表面電荷分布,還有那些已知或預測出的關鍵抗原表位,進行了反復并且細致入微的分析和建模。
然后,他開始嘗試。依據(jù)現(xiàn)代免疫學中關于抗體可變區(qū)結構與抗原結合特異性的基本原理,再結合一些從“深藍計劃”資料中找到的、關于“蛋白質分子設計”和“定向進化”的粗淺理論,去“虛擬設計”一些可能與這些毒素抗原表位發(fā)生高親和力結合的氨基酸序列。這些序列,或可稱之為**「抗體片段」**或**「迷你抗體」**。
這個過程,充滿了無數(shù)次的嘗試與失敗。
他就像一個孩童,在用無數(shù)種不同形狀與大小的積木,去搭建一座結構極其復雜精密的空中樓閣。每一次組合與排列,都需要耗費他大量的腦力和精神力。
他需要考慮每一個氨基酸殘基的理化性質、空間位阻,還有它們之間可能形成的氫鍵、疏水作用、鹽橋等各種復雜的相互作用力。
他需要預測這些“虛擬設計”出的抗體片段,在折疊成正確三維空間結構后,其抗原結合口袋的形狀、大小、以及表面電荷分布,能否與目標毒素的抗原表位形成完美的“互補”和“匹配”。
他更需要評估這些“人工設計”的抗體片段,是否具有足夠的穩(wěn)定性、溶解性,還有最重要的一點,能否有效中和毒素的生物活性,而不會產(chǎn)生其他意想不到的副作用或者免疫原性。
這些問題,每一個,都足以讓地球上最頂尖的蛋白質工程師和藥物設計學家們絞盡腦汁,耗費數(shù)年光陰。
但陸一鳴,卻憑借神秘書冊近乎“作弊”般的輔助模擬與直覺啟發(fā),以及他自身遠超常人的學習能力和邏輯分析能力,竟然真的在短短不到一周的時間內,就從數(shù)以萬計的“虛擬設計”方案中,篩選出了幾種看起來似乎有那么一點“靠譜”的“迷你抗體”候選序列!
雖然,這些候選序列,與真正的、經(jīng)過天然免疫系統(tǒng)千錘百煉篩選出的成熟抗體相比,其結構還非常簡陋,親和力也可能很低,甚至可能存在著各種未知的缺陷與風險……
但至少,它們?yōu)殛懸圾Q接下來的「具現(xiàn)」嘗試,提供了一個微弱卻又真實存在的“理論基礎”和“操作藍圖”。
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在獲得了這些初步的“迷你抗體”候選序列之后,陸一鳴立刻進入了更具挑戰(zhàn)性的「具現(xiàn)」階段。
他知道,想要將這些由數(shù)百個氨基酸殘基組成,具有特定空間構象和生物活性的蛋白質大分子,通過「具現(xiàn)」能力在體外從零開始,一個原子一個原子地“精準合成”出來,其難度絲毫不亞于之前具現(xiàn)“深藍合金”!
甚至,從某種程度上來說,還要更難!
因為,蛋白質分子的結構比合金的晶格結構要更加復雜、更加動態(tài),也更加“脆弱”!任何一點微小的環(huán)境變化,例如溫度、酸堿度、離子強度,或者任何一個氨基酸殘基的錯誤連接或側鏈修飾,都可能導致蛋白質分子無法正確折疊,從而失去其應有的生物活性,變成一堆毫無用處的“垃圾肽鏈”。
而且這次,他所要「具現(xiàn)」的并非單一的一種分子,而是至少三種!分別針對那三種主要的毒素!
他必須確保,這三種不同的“迷你抗體”分子在被「具現(xiàn)」出來后,不僅要各自保持正確的結構和活性,還要能夠在同一個溶液體系中穩(wěn)定共存,互不干擾,并最終協(xié)同發(fā)揮出中和多種毒素的“廣譜”效果!
這,簡直是在挑戰(zhàn)上帝的權柄!
然而,陸一鳴再一次展現(xiàn)出了他近乎變態(tài)的專注力、毅力,與創(chuàng)造力!