2026年11月4日，Anthropic公布了一项由Claude参与的生命科学研究：团队解析了噬菌体来源的vault颗粒三维结构。 这种中空蛋白质壳体由96条蛋白链组成，内部容积比人类vault约大25%，还能通过增加蛋白质片段进一步扩容。
Claude的参与贯穿序列检索、DNA构建设计、分离流程优化和冷冻电镜数据处理。 据官方介绍，项目用时不到4个月，相关论文已提交bioRxiv。研究者Matthew Durrant向《Science》介绍，团队在所有主要研究步骤中都使用了Claude。
研究把原核生物及噬菌体中的vault同源蛋白，从序列线索推进到了可观察、可解析、可改造的纳米颗粒。
团队报告
相对原始L05，约值
一个发现了40年的细胞“拱顶”
可以把vault想象成两只扣在一起的蛋白质碗，中央围出一个空腔。1986年，Leonard Rome与Nancy Kedersha首次从大鼠肝脏中分离出这种颗粒，其表面的肋状纹理让人联想到教堂拱顶，vault由此得名。 哺乳动物vault的外壳由78份主要拱顶蛋白（MVP）组装而成。
人类vault约长67纳米、宽40纳米，两半外壳在“腰部”连接。 此前，生物信息学研究已在细菌、古菌和噬菌体中找到MVP同源蛋白。这次研究进一步通过实验观察到，其中多种蛋白能够形成vault样颗粒，并解析了噬菌体蛋白L05形成的壳体。
从约150亿条序列里寻找候选
研究团队围绕MVP较为保守的“肩部”结构域建立检索模型，搜索覆盖约150亿条蛋白序列的数据库。 方法上，先将序列聚类，再用代表序列检索，寻找远缘同源蛋白。研究报告的家族分布覆盖29个细菌门和4个古菌门。
据官方介绍，研究者选出44个候选进入无细胞表达筛选，Claude负责DNA构建设计。 《Science》报道，Januka Athukoralage带领研究人员在加州湿实验室开展表达实验。进入大肠杆菌测试的24个候选中，有15个产生可溶性蛋白，为颗粒分离提供了样品。
从细胞到电镜载网，约90分钟
分离环节采用尺寸排阻色谱，直觉上类似让不同大小的物体穿过一条多孔通道。 小分子进入填料孔隙，停留更久；vault这类大颗粒难以进入孔隙，会较早流出。研究者因此从柱子的排阻体积组分中寻找目标颗粒。
据Anthropic介绍，Claude协助选择色谱柱和检测方法，并提出直接将裂解后的细胞提取物上柱。论文方法记录，上柱前经过离心澄清和过滤。团队报告，从细胞到电镜载网约需90分钟，相较其介绍的传统蔗糖梯度流程约3天，分离时间明显缩短。
负染电镜在7种同源蛋白样品中观察到vault样颗粒，冷冻电镜进一步确认了4种，包括两种噬菌体来源和两种细菌来源。 团队选择较容易形成完整闭合壳体的L05，开展精细结构解析。这些颗粒均来自实验室中的异源表达体系。
在研究者指导下，Claude配置并运行RELION等分析工具，完成冷冻电镜数据处理。 官方报告，首个完整结构模型用时34小时，最终密度图约在一周后完成；这一处理环节使用了数百张GPU并行计算。论文同时声明，Claude编写了全部代码并执行计算分析，作者指导分析并对内容负责。
96条蛋白链，如何合成一个闭合壳体
L05由两个半壳组成，每半含48条MVP链，总计96条，比人类vault多18条。 论文报告其尺寸为54.5×47.5纳米，整体比人类vault更短、更宽，内部容积约增加25%。
同一种蛋白质重复排列，就能构成具有明确尺寸的巨大中空壳体。
壳体顶部的收口方式像分层穹顶：相邻蛋白链在不同位置回折，依次向中心收拢。壳壁的48重排列在帽部转为16重对称，最顶端进一步呈8重对称。 论文报告L05的名义分辨率为3.2埃，取自多个局部重建区域分辨率的平均值。
结构提供了可以逐一检验的连接位点。 研究团队改动相邻蛋白链接触的壳壁、肩部和帽部区域，再通过色谱及电镜观察颗粒形态。官方介绍，这一轮共制作了15种蛋白变体，主要针对链与链之间的接触位置。
部分单点替换就足以改变装配结果：壳壁的R55E或帽部螺旋的I794D，会让样品呈现花环样结构，失去完整闭合外壳。 这些实验将结构中的具体接触位置，与颗粒能否正常闭合联系起来，为后续设计提供了依据。
复制两段“积木”，纳米胶囊继续扩容
L05的壳壁像由多层积木堆起，每条链包含7个重复结构域，人类MVP通常有9个。研究者复制L05的第4、5个壳壁重复结构域，构建增加2个或4个重复单元的版本。 负染电镜显示，两类改造后的样品都能形成扩大的vault颗粒。
增加2个重复单元的L05+2进一步接受了冷冻电镜解析，形成闭合外壳，尺寸达到58.5×49.4纳米。 新增片段被纳入壳壁，改变了壳壁曲率和两半壳之间的相对角度，原有的壳壁与帽部对称性得到保留。
论文估算，L05+2的内部容积比原始L05增加约20%，比人类vault约大50%。 这里比较的是内部空间；增加重复单元，也同时改变了颗粒的长度、宽度和局部几何形态。
复制壳壁重复单元，已经成为实验验证过的vault尺寸调节方式。
这种可在大肠杆菌中制备、快速分离并调整尺寸的壳体，为纳米胶囊工程提供了新的研究材料。 论文提出，未来可探索在壳壁区域招募结合伙伴，发展货物封装与递送用途。本研究已展示的工程化结果是壳体扩容，具体载荷的封装与递送仍属于后续方向。
壳体内侧，还藏着一种小分子
在L05壳壁内侧，研究者还发现了蛋白质模型无法解释的密度，位置落在相邻链之间的口袋中。 据官方介绍，Claude指出其形状与辅酶A相似；论文报告，对约2.5万种分子的计算搜索支持辅酶A或其衍生物作为候选，分子身份尚未确定。
vault的天然生物学功能，以及这些颗粒是否在原本的细菌或噬菌体宿主环境中形成，仍是研究团队接下来要回答的问题。 《Science》报道，最初的发现者Rome已成为Anthropic顾问，并希望新结果吸引更多研究者加入。下一步，团队将继续追踪这些纳米颗粒装载什么、结合什么，以及在细胞中承担什么任务。
