Adi Goldenzweig

疟疾是一个热门话题，尤其是在像撒哈拉以南非洲这样的温暖地区，在那里寄生虫病猖獗，每年造成大约50万人死亡，其中大多数是儿童。热带气候也阻碍了制造抗疟疾疫苗的努力，因为寄生虫蛋白质在高温下变得不稳定，而这些蛋白质可能被用来“启动”免疫系统以对抗感染。

现在，由生物分子科学系的博士生Adi Goldenzweig开发的一种算法使重新设计蛋白质成为可能，以提高它们的热稳定性水平，而不影响它们原来的功能。在Goldenzweig和她的顾问Sarel Fleishman博士合著的一份出版物中描述了这一进展，未来可能会导致一种可以在室温下储存的廉价疟疾疫苗。

Goldenzweig将她的算法应用于一种名为RH5的蛋白质，疟疾寄生虫使用这种蛋白质将自己固定在随后被感染的红细胞上。RH5介导的基本作用使其成为触发有效免疫反应的理想剂，从而防止感染过程的继续。Goldenzweig关于RH5的研究最近发表在《美国国家科学院院刊》上。

在弗莱什曼博士实验室开发的基于计算机的蛋白质设计工具的基础上，Goldenzweig设计了一种新的计算策略，并使用它设计了具有更好热稳定性的RH5变体。该方法整合了所有已知的关于RH5蛋白如何配置的信息，为一种能够承受57摄氏度(122华氏度)高温的人造蛋白质绘制了“蓝图”。对于发展中国家使用的疟疾疫苗来说，这将是一个巨大的优势，因为这些国家通常没有冷藏设备。

另一个优势是成本。研究人员将他们的蓝图发给了牛津大学专门研究疟疾蛋白质的小组。该小组不仅验证了蛋白质的热稳定性，还证明了RH5变体可以在廉价的细菌细胞培养物中大量生产。这是向前迈出的重要一步，因为RH5在自然界中只能通过使用复杂而昂贵的技术进行复制。最重要的是，在动物试验中，这种蛋白质被证明能引发对疟疾的保护性免疫反应。

戈德茨威格的方法包括使用罗塞塔(Rosetta)，这是一套蛋白质建模软件，由华盛顿大学实验室开发，弗莱什曼博士在那里做博士后研究。

“该软件提供了特定蛋白质中所有原子的信息，包括角度和距离，”Goldenzweig说。“在计算机上，我们可以引入特定变化的构象结果并建立模型，目的是使蛋白质更稳定，同时保持蛋白质功能的关键——整体形状。”

弗莱什曼博士对原始软件进行了改进，使其能够“过滤”蛋白质结构中大量可能的变化，从而产生较少数量的相关结果。Goldenzweig最近的进步使得Rosetta更加高效。

“在我的算法中，我将结构数据与其他数据库中发现的基因序列信息进行比较，”她说。“搜索共享序列有助于确定蛋白质‘设计’在自然界中是如何工作的。这使得我们有可能缩小对人造的、可行的蛋白质结构的搜索范围。”

从艺术到科学

戈尔登茨威格出生在特拉维夫，她的性格形成期是认真学习小提琴的，现在她在一个另类民间乐队表演。虽然她年轻时并不想从事科学事业，但在以色列国防军情报部门的服务帮助她克服了她所说的“技术恐惧症”。出院后，她在特拉维夫大学学习了生物学和化学，然后继续在该研究所攻读硕士学位。

她说:“魏茨曼的一个伟大之处在于轮岗项目，它允许硕士学生在确定研究主题之前在不同的实验室工作。”她补充说，如果没有这样的机会，学生可能会“谨慎行事”，永远不会在新的方向上拓展亚博英雄联盟。在弗莱什曼博士完成硕士学位后，她继续在他的实验室攻读博士学位。

“阿迪开发的方法在别人失败的地方成功了，”弗莱什曼博士说。“它是如此普遍和易于使用，可以应用于新出现的传染病，如寨卡病毒或埃博拉病毒。在传染病方面，迅速采取行动可以阻止疫情失控，挽救生命。”

Sarel Fleishman博士得到Anne Christopoulos的支持;亨利·古特沃斯研究基金，卡罗琳·休伊特，罗斯柴尔德凯撒利亚基金会，山姆·斯威策。他是Martha S. Sagon职业发展主席的现任。