膜蛋白大约占生物中已发现的蛋白质总数的30%，它在生物中的关键作用可见一斑。膜蛋白已知的功能包括细胞间通信、调节细胞膜内外溶质与离子传输、作为细胞的“感觉器官”等。膜蛋白的功能与其结构息息相关，某些膜蛋白结构或者功能的改变与人类疾病的产生有着密切的联系，导致相应受体膜蛋白也成为药物设计的重要靶点。相对水溶性蛋白，跨膜结构域因其包埋于磷脂双分子层中，且相关结构信息知之甚少，导致其难以成为有效的药物靶点。
Epstein–Barr virus (EBV)感染与众多恶性肿瘤相关，如鼻咽癌、Burkitt淋巴瘤以及霍奇金病等。Latent membrane protein 1 (LMP-1)是EBV重要的病毒编码癌蛋白，在肿瘤细胞转化和永生过程中起着至关重要的作用。LMP-1的第五跨膜结构域(transmembrane domain 5，TMD-5)介导LMP-1三聚化，起始LMP-1信号通路，是EBV诱导癌症发病的关键环节。因此，LMP-1 TMD-5可作为开发治疗EBV诱导相关癌症的药物靶点。我们通过Rosetta进行肽抑制剂的理性设计和分子动力学模拟得到了一种可插入细胞膜的肽，该肽能够阻止 EBV的LMP-1三聚化。本研究提供了通过抑制 LMP-1 寡聚化抑制 EBV 诱导相关癌症的全新思路，同时该研究也是使用理性设计的肽抑制剂破坏同源三聚体跨膜域的首个实例。
图1 工作流程图
阿片受体(opioid)广泛分布，在神经系统的分布不均匀且作用影响也不相同。阿片受体体内至少存在8种亚型。在中枢神经系统内至少存在4种亚型：μ、κ、δ、σ。在脑内、丘脑内侧、脑室及导水管周围灰质阿片受体密度高，这些结构与痛觉的整合及感受有关。内阿片肽能 神经元→释放内阿片肽（脑啡肽）→激动阿片受体→通过G蛋白偶联机制→抑制AC→Ca内流↓、K外流↑→前膜递质（P物质等）释放↓→突触后膜超极化→阻 止痛觉冲动的传导、传递→镇痛。烟草中的主要成分尼古丁被吸入体内后与人脑中的特定受体结合，促使大脑中的愉快中枢释放多巴胺，产生”犒赏效应”，这样人 们在吸烟时就会产生愉悦感，从而对香烟产生严重依赖。
图 2 鸦片类经典受体
本研究针对与疼痛成瘾相关膜蛋白跨膜结构域，利用生物信息学和药物化学结构-活性研究，在体外对跨膜蛋白的生物物理化学和细胞及信号通路体统表征，基于特 异性的TMD-TMD的分子探针的发现及验证评估效果，本研究将为阐述疼痛及药物成瘾机理和治疗的药物发现提供科学依据。
图 3 人体α4β2 nicotinic受体的X-ray结构