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用AI設計出全新酶

2025年02月24日07:54 | 來源:人民網-人民日報海外版
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  新華社洛杉磯電  美國研究人員近日在《科學》雜志上發表論文說,他們利用人工智能(AI)設計出了具有天然酶關鍵特征、可介導多步反應的全新的酶。業內專家評價其為“酶工程領域的一個裡程碑”。

  酶是一種高效生物催化劑,廣泛應用於醫學、化工、農業等領域。然而,大部分天然酶制備困難,穩定性差,催化條件苛刻,難以大規模應用。

  據美國華盛頓大學等機構的研究人員介紹,其早期研究專注於調整現有酶的結構,以創造出催化效率更高或具有不同功能的新酶,可該方法很難得到可介導多步反應的高效酶。

  研究人員說,他們此次借助多種AI工具,設計出了一種可介導多步反應的絲氨酸水解酶,這種酶的催化效率比之前設計的類似酶高出6萬倍。絲氨酸水解酶是一類在催化水解反應中起關鍵作用的酶,天然的絲氨酸水解酶參與許多生物過程,包括消化、脂肪代謝、凝血等。

  英國《自然》雜志文章援引美國伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校合成生物學家趙惠民的話說,這是酶工程領域的一個裡程碑,表明現在有可能設計出具有類似天然酶活性的酶,並將其投入實際使用。

  研究人員表示,雖然此次只是實現了原理驗証,新設計的絲氨酸水解酶在效率上仍不及天然的絲氨酸水解酶,但他們希望進一步調整酶的結構以提高催化效率,使這項技術更接近實用,比如設計出用於分解塑料的酶等。

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(責編:邢鄭、孫娜)

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