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AIは、いくつかのプラスチックを消化できるマルチステップ酵素を設計するために使用されます

そしてそれはうまくいきました。追加のプレーサースクリーニングステップで同じプロセスを繰り返すと、触媒活性を備えた酵素の数が3倍以上増加しました。 残念ながら、これらの酵素はすべて、1回の反応後に失速しました。彼らはエステルを切断するのがはるかに優れていたことが判明しましたが、それらの一部を酵素に化学的に結合したままにしました。言い換えれば、酵素は触媒ではなく、反応の一部のように作用しました。そのため、研究者はプレーサーを使用して、反応の重要な中間状態を採用できる構造をスクリーニングし始めました。これにより、反応性酵素の速度がはるかに高くなり（それらの18％がエステル結合を切断しました）、2つ（「スーパー」と「ウィン」と名付けられた）は、実際に複数の反応を循環させることができました。チームはついに酵素を作りました。 RFDiffusionを使用した構造提案とプレーサーを使用したスクリーニングを交互に追加するラウンドを追加することにより、チームは機能的な酵素の頻度が増加し、最終的に実際の生物によって生成されるものと同様の活性を持つものを設計したものを最終的に設計しました。彼らはまた、同じプロセスを使用して、一般的なプラスチックであるPETの結合を消化できるエステラーゼを設計できることを示しました。 それが多くの仕事のように聞こえるなら、それは明らかに、特に私たちが生物の類似の酵素を知っている酵素を設計することは、深刻な課題のままです。しかし、少なくともその多くは、酵素をコードするDNAを注文し、細菌を作るために細菌を獲得し、活動のスクリーニングをすることを要求するのではなく、コンピューターで行うことができます。そして、既知の酵素への参照を含むプロセスにもかかわらず、設計された酵素はそれらと共通の多くのシーケンスを共有しませんでした。これは、生物が出会ったことのないエステルに反応するものを設計したい場合、柔軟性を追加する必要があることを示唆しています。 生存に不可欠な酵素を設計し、それを細菌に入れて、しばらく進化させることができた場合に何が起こるかに興味があります。人生は私たちの最高のデザインでさえ改善する方法を見つけることができると思われます。 Science、2024。Doi：10.1126/Science.Adu2454（DOIについて）。 #AIはいくつかのプラスチックを消化できるマルチステップ酵素を設計するために使用されます