蛋白质工程哪一步难度最大

蛋白质工程中最艰难的步骤是蛋白质结构预测。准确预测三维结构需要解决复杂的数学问题和庞大的计算量。科学家使用X射线晶体学、核磁共振和冷冻电镜等技术获取数据，但每个方法都有局限性。AlphaFold2等AI工具取得突破，但预测膜蛋白或大型复合物仍面临挑战。错误的结构预测会导致整个设计方向错误，浪费大量时间和资源。

蛋白质功能优化同样困难。改变氨基酸序列可能破坏蛋白质稳定性或活性。研究人员需要测试成千上万种突变组合，通过高通量筛选寻找最优解。蛋白质折叠路径复杂，一个错误折叠可能导致功能丧失。酶催化效率提高需要精确调整活性位点构象，这需要精细的计算和实验验证，成功率不足10%。