计算框架显示谷氨酰胺可在蛋白质组尺度被替换

Alejandro Garciarrubio 等人提出 keep-score 计算框架，用 ProteinMPNN 结构概率和多序列比对保守性两种独立方法评估氨基酸的结构可替换性，两种方法都得出谷氨酰胺得分最低、脯氨酸和甘氨酸最高。研究据此把大肠杆菌 4,148 个蛋白质中的全部谷氨酰胺替换为 ProteinMPNN 给出的最优替代，再用 AlphaFold2 建模，85.5% 的模型 TMscore 超过 0.8，与重建天然序列 85.9% 的基线相当；ESMFold 预测、Rosetta 能量计算和构象系综比较也未发现系统性错误折叠。 作者强调，这反映的是结构可替换性的计算分析，并不证明谷氨酰胺在生物学上可弃。作为一致性检验，用 ProteinMPNN 设计的无谷氨酰胺 TEM-1 β-内酰胺酶使大肠杆菌获得氨苄青霉素抗性，作者称这表明折叠保持可延伸至生物功能。

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还没有足够的连续观测数据，暂不绘制趋势。