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AI 从零设计蛋白酶，催化加速超 100 亿倍，David Baker 团队连发两篇 Nature
7 小时前
2024年诺贝尔化学奖得主David Baker带领的团队，利用AI工具成功从头设计出两类具有催化活性的蛋白酶：半胱氨酸蛋白酶和金属蛋白酶。其中，半胱氨酸蛋白酶设计方案的成功率约为19%，最高催化加速可达约3000万倍；金属蛋白酶设计方案的成功率约为36%，最高催化加速超过100亿倍。设计出的蛋白实际结构与预期高度一致，无需依赖天然酶骨架即可实现催化功能。验证表明，这些人工蛋白酶能在哺乳动物细胞内完成预设的蛋白切割任务，还能选择性切割与多种疾病相关的蛋白，如TDP-43、β-淀粉样蛋白等。此外，它们还能作为分子开关，对细胞因子、受体拮抗剂等生物活性分子进行生物正交调控。这一成果突破了从头设计特定催化活性酶的技术瓶颈，未来有望应用于条件激活型治疗蛋白的开发，以及生物技术和生物修复等领域。
