Ученые из лаборатории Baker Lab совершили прорыв в области ферментной инженерии, используя искусственный интеллект (ИИ) для проектирования ферментов с беспрецедентной точностью. Этот метод открывает новые возможности для создания экологически чистых технологий и решения глобальных проблем, таких как загрязнение пластиком.
Ферменты — это белки, которые ускоряют химические реакции в живых организмах. Однако в природе не всегда существуют ферменты, способные эффективно выполнять конкретные задачи, такие как разложение пластика или производство лекарств.
Команда под руководством Сэма Пеллока, Анны Лауко и Киеры Сумиды использовала ИИ для проектирования сериновых гидролаз — ферментов, которые расщепляют сложноэфирные связи. Эти ферменты не имеют аналогов в природе.
Ученые создали более 300 компьютерных моделей белков, несколько из которых продемонстрировали высокую каталитическую эффективность, превосходящую ранее разработанные эстеразы. Структурный анализ подтвердил, что ферменты соответствуют запланированной архитектуре.
Киера Сумида уже применяет этот метод для разработки ферментов, способных разлагать пластик, что может стать важным шагом к созданию более экологичной экономики.
Этот прорыв позволяет создавать кастомные катализаторы для различных задач: от производства фармацевтических препаратов до борьбы с микропластиком.