在新一期《科学》期刊上,诺贝尔奖得主、美国华盛顿大学的大卫·贝克及其团队发表了一篇突破性研究论文:他们首次利用人工智能(AI)技术,从零开始设计了具有复杂活性位点的丝氨酸水解酶。这项成就标志着酶工程领域的一个重要里程碑,表明现在人们有能力设计出具有天然酶活性的酶,并且这些人工设计的酶还具备实际应用潜力。
传统方法在设计能够催化特定化学反应的酶时,面临巨大挑战,主要是因为将活性位点整合到预先存在的蛋白质结构中时,往往会受到结构灵活性和活性位点预组织程度的限制,从而影响催化效率。尽管化学手段可以在一定程度上克服这些问题,但最初计算设计的酶效率仍远低于天然酶。
然而,随着深度学习技术的发展,为从头设计蛋白质提供了可能,尤其是对于那些拥有复杂活性位点的蛋白质,如丝氨酸水解酶——这是已知最大的一类酶家族之一。贝克团队此次引入了一种名为PLACER(蛋白质—配体原子构象集合再现)的新型机器学习网络,该网络通过分析蛋白质骨架、氨基酸特性和结合分子的化学结构,来预测酶活性位点的精确原子排列。
团队采用了名为RFdiffusion的技术来创建含有复杂催化位点的蛋白质,并使用PLACER评估这些蛋白质的活性位点组织情况。最终,他们成功设计出了功能性丝氨酸水解酶,这些酶仅需最小化的活性位点规范就能有效地催化酯水解反应。此外,这种方法还在低通量筛选过程中发现了5种全新的酶折叠方式,这些方式不同于任何已知的天然丝氨酸水解酶中的折叠,极大地扩展了这一古老酶家族的结构多样性。
这项研究不仅代表了从头设计酶的重大进步,也为开发更高效的催化剂开辟了新途径,同时对理解和扩展酶的功能性具有重要意义。
【总编辑圈点】
在生命科学领域,人工智能正为蛋白酶设计带来变革性突破。蛋白酶的设计通常需要精确控制氨基酸序列和三维结构。传统的蛋白酶设计依赖大量的实验试错,既耗时又成本高昂。而人工智能凭借强大的算法和数据处理能力,能够快速分析海量的蛋白质结构与功能数据,并预测氨基酸序列如何折叠成三维结构。人工智能设计蛋白酶不仅显著提升了设计效率,而且有助于发现和设计全新的蛋白酶,为生命科学领域的研发创新注入新活力。
在新一期《科学》期刊上,诺贝尔奖得主、美国华盛顿大学的大卫·贝克及其团队发表了一篇突破性研究论文:他们首次利用人工智能(AI)技术,从零开始设计了具有复杂活性位点的丝氨酸水解酶。这项成就标志着酶工程领域的一个重要里程碑,表明现在人们有能力设计出具有天然酶活性的酶,并且这些人工设计的酶还具备实际应用潜力。
传统方法在设计能够催化特定化学反应的酶时,面临巨大挑战,主要是因为将活性位点整合到预先存在的蛋白质结构中时,往往会受到结构灵活性和活性位点预组织程度的限制,从而影响催化效率。尽管化学手段可以在一定程度上克服这些问题,但最初计算设计的酶效率仍远低于天然酶。
然而,随着深度学习技术的发展,为从头设计蛋白质提供了可能,尤其是对于那些拥有复杂活性位点的蛋白质,如丝氨酸水解酶——这是已知最大的一类酶家族之一。贝克团队此次引入了一种名为PLACER(蛋白质—配体原子构象集合再现)的新型机器学习网络,该网络通过分析蛋白质骨架、氨基酸特性和结合分子的化学结构,来预测酶活性位点的精确原子排列。
团队采用了名为RFdiffusion的技术来创建含有复杂催化位点的蛋白质,并使用PLACER评估这些蛋白质的活性位点组织情况。最终,他们成功设计出了功能性丝氨酸水解酶,这些酶仅需最小化的活性位点规范就能有效地催化酯水解反应。此外,这种方法还在低通量筛选过程中发现了5种全新的酶折叠方式,这些方式不同于任何已知的天然丝氨酸水解酶中的折叠,极大地扩展了这一古老酶家族的结构多样性。
这项研究不仅代表了从头设计酶的重大进步,也为开发更高效的催化剂开辟了新途径,同时对理解和扩展酶的功能性具有重要意义。
【总编辑圈点】
在生命科学领域,人工智能正为蛋白酶设计带来变革性突破。蛋白酶的设计通常需要精确控制氨基酸序列和三维结构。传统的蛋白酶设计依赖大量的实验试错,既耗时又成本高昂。而人工智能凭借强大的算法和数据处理能力,能够快速分析海量的蛋白质结构与功能数据,并预测氨基酸序列如何折叠成三维结构。人工智能设计蛋白酶不仅显著提升了设计效率,而且有助于发现和设计全新的蛋白酶,为生命科学领域的研发创新注入新活力。
再打一局游戏就睡,再刷几个视频就睡,终于放下手机,关灯睡觉了……结果翻来覆去睡不着,半夜醒来再也睡不着,为什么明明睡着了,睡眠质量却不高?3月21日是世界睡眠日,最新发布的《2024中国 2024年03月19日,以“初心如磐•向新出发”为主题的2024智能家居UP峰会CSHIA智能家居开年盛典在杭州成功举行。大会现场,由全国专业标准化技术委员会委员、CSHIA秘书长、中智盟投资创始人周 有消息称,iPhone在中国寻找本土生成式AI提供方,iPhone讨论了在中国的设备中使用百度的人工智能技术。据《华尔街日报》报道,iPhone与百度进行了谈判,以授权其型号。这可能是为了向中国的iPhone客户提 3月25日6时左右将迎来水星东大距。这是水星今年第二次大距、首次东大距,也是公众尝试观测水星的好机会。届时,水星位于太阳东边,与太阳张角约为18.7度。以北京地区为例,在日落时,水星地平高度约为 “人工智能作为数字新基建重点建设方向,前景广阔,大有作为。今年的政府工作报告更首次提出开展‘人工智能+’行动,无疑将为人工智能技术在国内各行各业的广泛应用开启新篇章。”3月22 美国佐治亚理工学院机械工程师开发了一种控制机器人外骨骼的通用方法。无需专门训练、特别校准,对复杂算法进行调整后,用户穿上外骨骼就可以直接行走。研究成果3月20日发表在《科学·机 。本文链接:AI首次“从零开始”设计蛋白酶http://www.sushuapos.com/show-2-10856-0.html
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