蛋白质从头设计(protein ab initio design),理学-生物学-生物工程-蛋白质工程-蛋白质工程-蛋白质分子设计,根据预先设定的结构或功能目标去设计氨基酸序列的方法。又称全新蛋白质设计(de novo protein design)。原理设计一个全新蛋白质的氨基酸序列,使它能够折叠成一个特定的结构和执行特定的功能。蛋白质折叠的驱动力是将氨基酸疏水残基埋藏在蛋白质的核心,远离溶剂。在折叠过程中,氨基酸残基的侧链需要紧密堆积,使范德瓦耳斯力相互作用最大化,同时防止能量上不利的原子重叠,极性基团在折叠过程中形成有效的分子间氢键来补偿剥离水造成的能量损失。用能量函数评价蛋白质在折叠中原子之间及与溶剂的相互作用,主要包括范德瓦耳斯力、静电作用、氢键、空间位阻、溶剂化和构象扭转的能量。