北京
新华社洛杉矶电 美国研究人员近日在《科学》杂志上发表论文说，他们利用人工智能(AI)设计出了具有天然酶关键特征、可介导多步反应的全新的酶。业内专家评价其为“酶工程领域的一个里程碑”。
酶是一种高效生物催化剂，广泛应用于医学、化工、农业等领域。然而，大部分天然酶制备困难，稳定性差，催化条件苛刻，难以大规模应用。
据美国华盛顿大学等机构的研究人员介绍，其早期研究专注于调整现有酶的结构，以创造出催化效率更高或具有不同功能的新酶，可该方法很难得到可介导多步反应的高效酶。
研究人员说，他们此次借助多种AI工具，设计出了一种可介导多步反应的丝氨酸水解酶，这种酶的催化效率比之前设计的类似酶高出6万倍。丝氨酸水解酶是一类在催化水解反应中起关键作用的酶，天然的丝氨酸水解酶参与许多生物过程，包括消化、脂肪代谢、凝血等。
英国《自然》杂志文章援引美国伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校合成生物学家赵惠民的话说，这是酶工程领域的一个里程碑，表明现在有可能设计出具有类似天然酶活性的酶，并将其投入实际使用。
研究人员表示，虽然此次只是实现了原理验证，新设计的丝氨酸水解酶在效率上仍不及天然的丝氨酸水解酶，但他们希望进一步调整酶的结构以提高催化效率，使这项技术更接近实用，比如设计出用于分解塑料的酶等。
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