说到蛋白质的重要性，可以用一句话来概括——它是一切生命的物质基础。蛋白质是构成、更新、修补组织和细胞的重要成分，它参与新陈代谢以及生理功能的调控，保证机体的生长、发育、繁殖、遗传并供给能量。没有蛋白质就没有生命，它是与生命及各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。长期以来，蛋白质研究一直是我国中长期科学和技术发展规划的重大科学研究计划之一，这一领域集聚着国内外众多知名的专家学者，贾宗超教授就是其中之一。

                                                                                            贾宗超教授

贾宗超有着很多身份：加拿大结构生物学首席科学家、北师大长江学者讲座教授等；他从事了多年的结构生物学相关研究工作，在蛋白质晶体结构的研究方面有着很高的学术造诣。说起他的学术成果，就不得不提ANK缩氨酸能增强抗乳腺癌药物药效的发现。

贾宗超说，其实这个发现挺意外的。那么，它究竟有多“意外”呢？通常情况下，一些特定蛋白质在癌症的不同阶段会有较高或较低的表达量。四五年前，贾宗超团队开始寻找乳腺癌相关靶点，他们希望找到乳腺癌中高表达量的蛋白，然后解析其三维结构，了解其功能特点。在实验过程中，其中的一个高表达量蛋白质与另一个蛋白质发生相互作用，并成为一个复合体，这一意外发现引起了贾宗超的注意。“当时从理论上来说，如果我们能够找到一种有效的方法阻止复合体的产生，就会对此高表达量蛋白质的作用过程产生一定影响。”贾宗超说，受此启发，他们设计了一个含32个氨基酸的多肽（ANK），并将其放入癌细胞中，最终结果同设想的一样，该多肽对癌细胞的生长过程产生了一定的抑制作用。

“尽管抑制作用不是很明显，但如果将这个多肽与市场上几种常用的抗乳腺癌药物混合使用，则能使药效增加2～3倍。”贾宗超说，“这样一来意义就重大了。众所周知，抗癌药物多少都会对人体正常细胞产生伤害作用，如果能在保持药效的情况下减少药量，这对保护正常细胞减少副作用有很大好处，而我们的发现正好解决了这一问题。”

据贾宗超透露，目前ANK缩氨酸已经申请到了一项美国专利，不过现在的研究还处于早期阶段，其结果仅限于实验室实验。团队下一步将会进行实验室老鼠实验，如果成功，还会开展人体相关测试，但这个过程可能会比较漫长。因为人体有一种特殊的碎剪功能，能够将自身不想要的蛋白或多肽剪碎，所以在进行人体测试之前，研究人员必须先解决多肽的保护问题。

双功能激酶/磷酸酶的发现是贾宗超的又一代表作。2002年，加拿大发生一起严重的水污染事故，由于饮用水被大肠杆菌污染，造成7人死亡，多人生病。此次事故的发生，引发了学界的思考，很多科学家设想是否可以采用环保的生物学手段提高饮用水安全。而贾宗超团队在了解细菌是如何在水中生存的原理后，深入研究了能够控制细菌产生的双功能酶，为提高饮用水安全打开了一个新思路。该研究成果发布在Nature杂志上。

很早之前，科学家们就知道部分微生物能在低营养的环境中生存，因为这些微生物的生理代谢中有一种特有机制，能从利用葡萄糖作为碳源营养素切换到利用醋酸盐作为碳源营养素。这是由一个叫AceK的双功能酶所调控的，它能作为一种开关，帮助某些细菌，如大肠杆菌、沙门氏菌获得自身合成的营养素，使其在低营养环境中生存。

贾宗超说：“双功能酶具有‘双重性格’，既能帮助蛋白质分子与其他有机物结合，生成维持细菌生存的营养环境，也能将复合物再次分解，破坏细菌的营养供给过程。该发现为有效阻止蛋白质分子与其他有机物结合，切断细菌营养来源提供了很好的思路。一旦细菌的营养源被破坏，它们在水中的生存能力就随之减弱，具有一定的杀菌效果。”目前研究团队还没有得到精确数据来显示杀菌效果，不过我们可以想象，如果能够研发出控制双功能酶“开关”的物质，比如一种特质化学药物，将其滴入水中，势必会给饮用水杀菌带来极大帮助。

贾宗超认为，此次能够取得突破，除了一定的机遇之外，很大程度上得益于其学生郑积敏（现北京师范大学教授）的坚持。“早在20世纪80年代初，双功能酶就已经被发现，但由于其结构得不到解析，很多实验都无法继续。”贾宗超介绍，“解析双功能酶是一个很大的挑战，这项工作既艰难又复杂。当时郑积敏提出这个建议时，我没有抱太大希望，但经过他的坚持，我们终于取得了胜利。”尽管目前双功能酶用于饮用水杀菌的研究还只是停留在实验室阶段，但就像贾宗超所说的那样，希望这一观点的提出，能够为饮用水杀菌提供一个全新的角度和思考。

在贾宗超的研究生涯中，有一个成果具有重大意义——细菌酪氨酸激酶的发现。“酪氨酸激酶是高等生物体中一个普遍的激酶，但此次却是在细菌里发现的第一个酪氨酸激酶。”贾宗超说，“我们的成功让人们首次观察到了这个独特激酶的结构，这是一个具有里程碑意义的发现，因为从结构显示上来看，在细菌中激酶的晶体结构与高等生物体内的完全不同。”

激酶是一类负责调节或控制蛋白质功能的酶，主要控制信号的“开”和“关”。在这种特殊蛋白的末端添加适量的磷酸基，它就能行使特定功能。细菌的激酶以同样的策略来调节其保护性荚膜的装配，细菌对抗生素产生抗性与该保护性荚膜有着密切关系。“如果我们找到一个小分子化合物，将正常的酪氨酸激酶扰乱，使该荚膜的形成有所欠缺，很可能细菌对抗生素的抗药性就会减弱。”贾宗超表示，目前该方面的研究仍处于实验室阶段，团队实验了敲除酪氨酸激酶基因的菌株，在此基础上使用抗生素，细菌的生长就会受到很大抑制。“这一发现将有利于开发更有效的抗生素，为今后抗生素的发展和研究提供全新的靶点和思考角度。”

蛋白质结构研究对全面了解生命功能有着非常重要的作用，目前在一些技术性要求强、重复性要求高的研究上，国内外水平相当，但我国原始创新能力仍然与国外有一定差距。贾宗超认为，交流对突破思维禁锢、萌发创新思想很重要。他说：“国外非常注重科技交流，很多科学家很乐意将研究结果拿出来和同行或其他领域的学者交流，因为很多研究灵感正是来自于相互之间的观点碰撞。但国内这种现象却很少见，很多人还没有认识到交流的重要性。”

在贾宗超看来，蛋白质结构研究一定要和功能分析结合起来，因为结构有助于我们理解功能，反之，功能也能加深我们对结构的认识。他说：“这两方面的结合，非常有利于蛋白质的创新研究。创新不是仅靠想出来的，需要脚踏实地地去做，这一点在蛋白质研究上尤其明显。我们开始一项研究之前，其实并不总是清楚这其中有什么创新点，很多重大发现都是在按部就班的工作中积累出来的。”

谈到未来的计划，贾宗超的回答显得相当随性。他说：“做我们这一行想太远或太好都没有太大意义，因为有些很好的想法不一定最后能做成功，失败的几率非常大。所以脚踏实地做好当前的工作更有意义。比较大的计划主要是想深层研究具有重大生物医学意义的蛋白质结构及功能，深入了解它们的功能，希望可以为今后生物学、医学等学科的发展提供一些有意义的帮助。”