KI revolutioniert Enzymdesign: Maßgeschneiderte Katalysatoren für eine grünere Zukunft

Wissenschaftler des Baker Lab haben eine Methode entwickelt, bei der KI verwendet wird, um maßgeschneiderte Enzyme zu entwerfen, Proteine, die chemische Reaktionen mit beispielloser Präzision beschleunigen. Das Team unter der Leitung von Sam Pellock, Anna Lauko und Kiera Sumida entwickelte erfolgreich Serin-Hydrolasen, Enzyme, die Esterbindungen aufbrechen und sich von allen in der Natur vorkommenden unterscheiden. Diese KI-designten Enzyme zeigten eine effiziente Bindung und Spaltung von Esterverbindungen, die durch In-silico-Modellierung und Labortests validiert wurden. Über 300 computergenerierte Proteine wurden getestet, von denen mehrere eine hohe katalytische Effizienz aufwiesen und frühere computergestützte Esterasen übertrafen. Die Strukturanalyse bestätigte, dass die Enzyme eng mit ihren beabsichtigten Architekturen übereinstimmten. Kiera Sumida wendet diese Methoden auf den Kunststoffabbau an und demonstriert das Potenzial für eine umweltfreundlichere Wirtschaft. Dieser Durchbruch, der von verschiedenen US-amerikanischen Institutionen unterstützt wird, stellt einen bedeutenden Fortschritt im Enzym-Engineering dar und ermöglicht die Herstellung maßgeschneiderter Katalysatoren für verschiedene Anwendungen, von der pharmazeutischen Produktion bis zum Abbau von Mikroplastik.