结构生物学与药物研发

    众所周知，宏观的生物性状受到分子层面的机制调控，结构生物学的任务就是研究生物大分子三级结构的作用机制与原理，使用应用结构生物学方法将有助于药物的高效研发。

    研究已知蛋白的一个标准方法是X射线衍射法，首先纯化蛋白利用蛋白质单晶的X射线衍射图谱得到电子密度，从而将各个衍射斑点与多肽单元对应，分辨率越高，结果正确率就越高。

    在获取纯化的蛋白质后，结晶时应该避免双晶与多晶的形成。由于某些柔性较高的蛋白质难以得到单晶，三埃及以下的分辨率曾是很难达到的，而这一技术瓶颈也被冷冻电镜技术攻克。冷冻电镜不需要获取晶体，可以鉴定很大的蛋白质，也不要求构象均一。冷冻电镜有两种方法：单颗粒分析与断层扫描，前者分辨率可达到原子级，后者则能够获得更有生物学意义的结构。

    研究药物在细胞中作用的靶位点，将有助于对药物进行定向的改进，降低其毒副作用。利用自由电子激光时间分辨技术，可以在皮秒级别获取生物分子的结构。

    在中药研究中，青蒿素的发现是一个很著名的例子。而时至今日，现代的网络药理学技术已经能够利用数据库进行综合的筛选与优化，从而建立数据网络。因此，结构生物学方法将有助于中药的现代化，目前的主要困难是中药的靶位点的确定。

    蛋白类药物是非常有前景的药物，包括胰岛素、单克隆抗体、重组疫苗等，相比于传统的小分子药物，它们具有更强的特异性，并具有低毒性、效果显著等特点。