蛋白质是生物学中研究最多的分子之一，然而来自哥廷根大学的新研究表明它们仍然可以持有令人惊讶的秘密。研究人员在归档的蛋白质结构中发现了以前未被检测到的化学键，揭示了蛋白质化学中意想不到的复杂性。这些新识别的氮-氧-硫（NOS）连接拓宽了我们对蛋白质如何应对氧化应激的理解，这是一种有害的基于氧的分子积累并可能损害蛋白质、DNA和细胞其他重要部分的情况。新发现发表在《化学通讯》上。
研究团队系统性地重新分析了来自蛋白质数据银行的超过86,000个高分辨率蛋白质结构，使用了一种他们自主开发的新算法，称为简化键查找器。该算法结合了机器学习、量子力学建模和结构优化方法，以揭示常规分析遗漏的微妙化学键。意想不到的是，NOS连接不仅限于先前已知的氨基酸对，还在氨基酸对精氨酸-半胱氨酸和甘氨酸-半胱氨酸之间也被发现。NOS连接首次是由哥廷根大学的Kai Tittmann教授领导的研究发现的。
“我们的工作表明，蛋白质数据银行仍然蕴藏着隐藏的化学，”进行该研究的哥廷根大学物理化学研究所的Sophia Bazzi博士表示。“通过开发新的数字工具并重新审视现有数据，我们揭示了几十年来未被注意的化学相互作用。”这些NOS键充当分子开关，稳定蛋白质在氧化应激下，并可能影响一系列生物过程。“我们的方法具有更广泛的意义，”Bazzi补充道。“它可以揭示被忽视的化学键，进而改善蛋白质模型并推动蛋白质工程、药物设计和合成生物学的发展。”
