1304章 你特麼挺能猜的
張林興沖沖地離開實驗室後，楊平將注意力轉回大螢幕上的“身份圖譜”。
即使這真是胰腺癌的共性靶點，設計出能精確識別它的K因子也非常難，更別說還要保證新的K因子的安全性、特異性、遞送效率……”
楊平分析道：“現在我們面臨幾個技術難關——蛋白複合物的三維結構解析；基於該結構設計具有高親和力與特異性的K因子； K因子在體內的穩定性與遞送系統。設計K因子是最難的，雖然我們有現在的K因子做參考這也是一件難度極大的工作。”
教授都說難，那真的難。
“結構解析可以交給我。”陸小路主動請纓，“我們研究所不是剛剛安裝了冷凍電鏡嘛，300kV的Titan Krios，配套了最新的直接電子探測器，如果樣本準備得好，理論上可以解析到近原子解析度。”
“需要多少樣本？”宋子墨問。
“純化後的蛋白複合物，至少需要0.5毫克，純度要在95%以上。”陸小路報出數字。
唐順倒吸一口涼氣：“從胰腺癌細胞裡純化出0.5毫克膜蛋白複合物？這得培養多少細胞？”
“至少……500升培養規模。”徐志良迅速心算，“而且……膜蛋白純化得率通常低於1%，實際……需要更多。”
“按常規速度這起碼要兩個月才行，不過使用我們的擴增技術可以加快培養速度，你們將樣本細胞取來交給我，我來培養，培養細胞是我們的老本行。”唐順接來培養細胞的工作。
“也許有另一種思路可以節約時間，讓觀察立即開始。”一直沉默的格里芬突然開口，他的中文很流利。
所有人都看向他。
格里芬走到白板前，拿起筆：“我在美國時參與過一項非傳統結構解析的工作。當時我們面對的是一個極難純化的膜受體，最後採用了原位結構解析的方法，不是純化蛋白，而是在接近天然狀態的細胞膜上直接觀察。”
他畫了個簡單的示意圖：“具體來說，我們將目標蛋白標記上金奈米顆粒，透過低溫電子斷層掃描技術，對完整細胞的區域性區域進行三維成像。雖然解析度達不到原子級別，但足以看清蛋白的大致構象和關鍵相互作用介面。有了這些資訊，就可以用計算模擬的方法補全原子細節。”
“這方法有先例嗎？”宋子墨問。
“2019年《自然》上有篇論文，解析了細胞突觸中NMDA受體的原位結構，解析度到了4.5埃。”楊平準確引述，“關鍵在於標記技術和影象處理演演演算法。金標記可能會干擾蛋白天然構象，我們現在有更好的選擇——基因編碼的迷你標籤，比如ALFA-tag或SpyTag，可以共價結合特異的奈米標記物，幹擾更小。”
格里芬沒想到楊教授居然對這種偏門論文都有過涉獵，他的知識面這麼廣。
陸小路的眼睛亮了起來：“如果能在癌細胞原位看到這個身份鎖的結構，不僅能指導K因子設計，還能驗證它在真實腫瘤微環境中的狀態，這比純化後可能失活變性的蛋白更有意義。”
“但技術難度很大。”格里芬謹慎地說，“冷凍電子斷層掃描對樣本製備要求極高，影象訊雜比低，資料處理複雜……”
“我們可以試試。”楊平拍板，“陸小路，這個方向由你負責，多與格里芬交流，先從少量細胞開始摸索條件。”
“是，教授。”陸小路認真點頭。
格里芬非常興奮，他的意見得到楊教授的認可，這可是他進修史上可以吹牛的高光事件。
安排完結構解析的工作，楊平轉向另一個難題：“即使有了結構，設計K因子也是個挑戰。傳統的抗體或小分子都難以滿足要求，抗體太大，難以穿透腫瘤基質；小分子特異性不夠，容易脫靶。”
“也許可以借鑑自然界的靈感。”宋子墨若有所思，“教授，還記得您之前提到過的分子膠水概念嗎？某些天然化合物能夠將兩個原本不結合的蛋白拉在一起。如果我們能找到或設計一種分子，能特異性地將胰腺癌細胞的身份鎖和免疫細胞的殺傷受體粘在一起……”
楊平沉思片刻：“K因子與這些事完全不同的理論，在K療法沒有鋪開之前，我們不是一直在尋找新的K因子嗎？一無所獲！現在我們已經找到胰腺癌的身份鎖，按照我們在骨肉瘤的研究成果來看，這個身份鎖一定對應一把鑰匙，這把鑰匙一定存在，只是我們沒找到而已，這部分工作我來做吧。”
教授要親自出手了？
疫苗的增強子X-2的研究過程尚歷歷在目，教授可是帶著幾個剛畢業的博士突破重重困難，讓X-2驚豔亮相。
現在教授親自研究針對胰腺癌的K因子？是不是說明這事已經成功了一半？宋子墨的直覺是這樣的。
……
深夜十一點，研究所實驗大樓裡大部分燈已經熄滅，只有結構生物學實驗室的燈還亮著。
陸小路站在冷凍電鏡控制檯前，眼睛盯著螢幕上不斷重新整理的資料流。他已經連續工作了十四小時，但精神依然高度集中。樣本製備比預想的順利，他採用了一種改良的低溫固定方法，最大限度地保留了細胞膜蛋白的天然狀態。
螢幕上，經過初步處理的斷層掃描影象逐漸清晰。無數細胞器的輪廓中，細胞膜上分佈著一些明顯的顆粒狀結構，那是用SpyTag標記的PANC-ID1複合物。
“解析度初步估計在20埃左右。”格里芬的聲音從身後傳來，他端著兩杯咖啡走過來，“夠看見大致的形狀和聚集狀態，但要看清結合介面，至少需要10埃以下。”
陸小路接過咖啡，說了聲謝謝：“第一輪資料收集完成，接下來是三維重構和分類。我寫了個新的影象對齊演演演算法，也許能提升訊雜比。”
“你還會寫演演演算法？”格里芬有些驚訝。
陸小路難得地露出一絲微笑：“在德國的時候，我輔修了計算生物學，結構生物學現在就是一半實驗、一半計算。”
兩人並排坐在工作站前，陸小路調出他編寫的程式介面，程式碼簡潔高效，註釋清晰，顯示出紮實的電腦科學功底。
“這個聚類演演演算法很有創意。”格里芬仔細閱讀後評價，“你不僅按形狀分類，還加入了區域性膜曲率和鄰近蛋白分佈作為特徵，這樣能更好地區分真實的訊號和噪音。”
“膜蛋白的功能往往受微環境影響。”陸小路解釋道，“同一個蛋白在平坦膜區域和曲率高的區域構象可能不同，與鄰近蛋白的相互作用也會改變其可及性。我們設計的K因子最終要在真實的腫瘤環境中工作，所以這些資訊很重要。”
透過與陸小路的交流，格里芬覺得這個年輕人的水平應該是世界頂級的，但是同為腫瘤學方面的專家，格里芬以前怎麼對陸小路毫無印象，甚至他幾次來中國參加學術會，居然沒有聽過陸小路的報告，不應該呀。
格里芬看了陸小路一眼：“你也是從事腫瘤研究的，為什麼我以前沒有拜讀到你的論文，我與中國學者也有過交流，以前怎麼從未聽說過你的名字，不應該呀。”
陸小路一言難盡：“我也是來三博研究所才略有成果，以前嘛……”他沒有再說下去，實驗室裡安靜了片刻。
“抱歉。”格里芬說。
他意識到陸小路有難言之隱，或許他是大器晚成的人才，以前沒有什麼成果。
兩人休息一會，結束閒聊，陸小路重新將注意力轉回螢幕，啟動了三維重構程式。成千上萬的二維投影影象開始被計算、對齊、迭加，逐漸構建出細胞區域性區域的三維模型。
時間一分一秒過去，凌晨兩點，初步的三維重構完成。
螢幕上，一個令人驚歎的微觀世界展現在眼前：癌細胞的質膜不是光滑的平面，而是佈滿了起伏、凹陷和突起。在這些動態的膜結構中，PANC-ID1複合物像一個個微小的鎖具鑲嵌其中。
陸小路放大其中一個複合物，在目前的解析度下，能看出它由三個主要亞基組成：一個橫跨膜的核心，一個較大的胞外結構域，以及一個較小的、形狀不規則的附屬蛋白。
“這個小的應該就是你發現的未知蛋白。”格里芬指著那個不規則的模組，“它似乎透過柔性連線與核心相連，像是在膜表面擺動。”
“這可能是調控機制。”陸小路若有所思，“如果這個附屬蛋白的構象可變，那麼鎖的開合狀態也許可以調節。K因子要起作用，可能需要穩定在開啟狀態。”
就在兩人專注分析時，實驗室的門被輕輕推開。
張林探頭進來，看到有人，愣了一下：“陸博士，格里芬醫生，你們還在啊？”
“你又來幹什麼？”陸小路問。
“我……我睡不著，起來溜達看到這個實驗室亮著燈，我以後誰下班沒關燈呢。”張林不好意思地撓頭，“既然這裡開著燈，白天那個呼吸實驗的資料，我用新學的機器學習方法重新分析了，發現了一個有趣的相關性，想用大螢幕看看。”
“你睡在實驗室？”陸小路很是奇怪。
張林點點頭：“我和小五都睡在實驗室，做實驗不睡在實驗室怎麼行，笨鳥先飛嘛。”
陸小路不免心生一絲敬佩，他們還挺認真的，不是說著玩玩。
“什麼相關性？”陸小路問道。
“手部姿勢改變時，不只是呼吸模式變化，心率變異性也有同步改變。”張林走進來，開啟自己的膝上型電腦，“你們看，這是拇指食指捏合時的頻域分析，低頻功率增加，高頻功率減少，這是交感神經活性相對增強的表現。而拇指無名指捏合時，情況正好相反——更像是副交感神經啟用的模式。”
陸小路格里芬對視一眼，這確實超出了簡單的“注意力轉移”解釋。
“你的意思是，特定手勢能直接調節自主神經平衡？”陸小路嚴肅起來。
“資料暗示這種可能性，但我不確定機制。”張林說，“也許是透過某種尚未明確的體感-自主神經反射，或者……等等，你們在看什麼？”
他的注意力被主螢幕上的三維結構模型吸引：“這是胰腺癌的那個靶點？哇，這麼清楚！”
“初步模型，解析度還很低。”陸小路說。
張林湊近螢幕，仔細看了半晌，突然說：“這個擺動的小蛋白……它表面是不是有一些正電荷富集區域？”
陸小路一怔：“你怎麼看出來的？現在的解析度看不出電荷分佈。”
“不是看出來的，是猜的。”張林指了指結構模型上幾個略微凸起的區域，“你看這些地方，在三維空間裡形成了一種凹陷-凸起-凹陷的模式。如果我是自然進化出的鎖，要和其他分子特異性結合，很可能會利用電荷互補，正負電荷相吸是最簡單直接的相互作用之一。”
格里芬若有所思：“用計算化學方法可以預測表面靜電勢，陸教授，要不我們試試？”
陸小路點頭，調出另一個程式，基於已有的低解析度結構，他用AlphaFold2預測了複合物的全原子模型，然後計算了表面靜電勢分佈。
結果令人驚訝，正如張林猜測的那樣，那個擺動的小蛋白表面，確實有三個明顯的正電荷富集區，呈三角形排列。
“這很可能就是結合介面。”陸小路聲音裡帶著興奮，“如果K因子要識別這個靶點，它的結合表面應該有相應的負電荷互補區域，你特悶挺能猜的。”
張林嘿嘿笑了：“看來我這不務正業的觀察力偶爾還有點用嘛。”
陸小路拍拍他的肩：“科學發現有時就需要不同角度的眼光，對了，你那個手勢影響自主神經的發現，也許可以從神經解剖學找找解釋。手掌和手指有豐富的機械感受器和本體感受器，它們的傳入神經在脊髓和腦幹有廣泛的投射，理論上確實可能影響自主神經核團。”
“真的？”張林眼睛亮了，“陸博士，你能指導我看些文獻嗎？”
“明天吧，現在太晚了。”陸小路看了眼時間，已經凌晨三點，“大家都回去休息吧。”
格里芬這時說：“你要是有需要，我可以介紹美國那邊的神經學方面的專家給你。”