AI Cách Mạng Hóa Thiết Kế Enzyme: Chất Xúc Tác Được Thiết Kế Riêng Cho Tương Lai Xanh Hơn

Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Baker đã tiên phong trong một phương pháp sử dụng AI để thiết kế các enzyme tùy chỉnh, protein giúp tăng tốc các phản ứng hóa học, với độ chính xác chưa từng có. Nhóm nghiên cứu, do Sam Pellock, Anna Lauko và Kiera Sumida dẫn đầu, đã tạo ra thành công serine hydrolase, enzyme phá vỡ liên kết este, không giống bất kỳ enzyme nào được tìm thấy trong tự nhiên. Các enzyme được thiết kế bằng AI này đã chứng minh khả năng liên kết và phân cắt hiệu quả các hợp chất este, được xác thực thông qua mô hình hóa in silico và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Hơn 300 protein do máy tính tạo ra đã được thử nghiệm, trong đó một số protein thể hiện hiệu quả xúc tác cao, vượt trội so với các esterase được thiết kế bằng máy tính trước đó. Phân tích cấu trúc xác nhận rằng các enzyme phù hợp chặt chẽ với kiến trúc dự kiến của chúng. Kiera Sumida đang áp dụng các phương pháp này để phân hủy nhựa, thể hiện tiềm năng cho một nền kinh tế xanh hơn. Bước đột phá này, được hỗ trợ bởi nhiều tổ chức của Hoa Kỳ, đánh dấu một tiến bộ đáng kể trong kỹ thuật enzyme, cho phép tạo ra các chất xúc tác được thiết kế riêng cho các ứng dụng đa dạng, từ sản xuất dược phẩm đến phân hủy vi nhựa.