AI revolutioneert enzymontwerp: op maat gemaakte katalysatoren voor een groenere toekomst

Wetenschappers van Baker Lab hebben een methode ontwikkeld waarbij AI wordt gebruikt om aangepaste enzymen te ontwerpen, eiwitten die chemische reacties versnellen, met een ongekende precisie. Het team, onder leiding van Sam Pellock, Anna Lauko en Kiera Sumida, creëerde met succes serinehydrolasen, enzymen die esterbindingen verbreken, anders dan alle andere die in de natuur voorkomen. Deze door AI ontworpen enzymen vertoonden een efficiënte binding en splitsing van esterverbindingen, gevalideerd door middel van in silico modellering en laboratoriumtests. Meer dan 300 computergegenereerde eiwitten werden getest, waarvan er verschillende een hoge katalytische efficiëntie vertoonden, waarmee ze eerdere computerontworpen esterasen overtroffen. Structurele analyse bevestigde dat de enzymen nauw overeenkwamen met hun beoogde architecturen. Kiera Sumida past deze methoden toe op de afbraak van plastic, waarmee ze het potentieel voor een groenere economie aantoont. Deze doorbraak, ondersteund door verschillende Amerikaanse instellingen, markeert een belangrijke vooruitgang in de enzymtechniek, waardoor de creatie van op maat gemaakte katalysatoren voor diverse toepassingen mogelijk wordt, van farmaceutische productie tot de afbraak van microplastics.