蛋白质是分子机器，在全身执行数百万种不同的工作。我们所做的一切都需要特定种类的蛋白质，从消化食物时将分子切成小块，到将氧气从肺部输送到肌肉，再到闻到玫瑰的气味。几十年前，我们曾经认为每一种蛋白质都是为了执行特定的任务而进化的，就像剪刀可以剪纸，或者卡车可以四处行驶和运送包裹一样。令人惊讶的是，越来越多的蛋白质被发现可以执行多种，有时是非常不同的工作。这就像一把剪刀，在家里可以剪纸，但在外面可以变成一辆卡车!我们把这些多才多艺的蛋白质称为“兼职蛋白质”，我们和其他实验室正在确定它们的三维结构，并测试它们的功能，以了解它们是如何如此多才多艺的。事实证明，一些蛋白质弯曲并改变成不同的形状是为了执行第二种功能，就像变形金刚电影中的角色一样。

其他的蛋白质在表面有一个口袋，用来进行一个动作，而在表面有另一个口袋，用来与细胞中的其他分子机器相互作用。我们在实验室中关注的一组兼职蛋白质包括在细胞内具有一种功能的蛋白质，当它们被放置在细胞外表面时，它们具有另一种功能。我们还不知道像这样的蛋白质是如何从细胞内部到达细胞外部的或者它们是如何附着在细胞表面的。然而，我们确实知道，让我们所有的兼职蛋白质在正确的地方和正确的时间做它们所有的工作，对保持我们的健康和预防疾病很重要。当一种兼职蛋白质不能正确地完成它的所有工作时，我们就会生病。我们在实验室做的部分工作是找出哪些蛋白质在患病时受损，不能正常工作。如果我们能找出问题所在，我们有时就能开发出一种新药来修复受损蛋白质的活性。但如果一种蛋白质是一种兼职蛋白质，具有多种活性，我们需要确保修复受损的功能，并且不干扰蛋白质的其他功能。调整错误功能的活动水平可能会导致副作用。我们正在研究兼职蛋白质是如何完成它们所有的工作，在不同的工作之间转换，并移动到细胞中的不同位置，以便它们能在正确的地方和正确的时间完成它们的工作，以及蛋白质的这些特征在疾病中是如何改变的。 Learning all these things can help lead to developing new drugs that are more effective in treating disease and with fewer side effects than current drugs.

康斯坦斯J杰弗瑞
美国伊利诺伊大学芝加哥分校生物科学系

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