🔬 Учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, UCSF и Питтсбургского университета разработали революционный метод создания ферментов «с нуля»! Это открывает путь к более эффективной, мощной и экологичной химии 🌱. Новый подход позволяет комбинировать различные свойства в катализаторах, не существующих в природе, для применения в фармацевтике, материаловедении и других областях.
📄 Исследование, опубликованное в журнале Science ([ссылка](https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt7268)), стало результатом коллаборации лабораторий ДеГрадо (UCSF), Янга (UCSB) и Лю (Питтсбург).
💡 Профессор Ян Ян, соавтор работы, подчеркивает: «Если мы научимся создавать высокоэффективные ферменты искусственно, это решит множество глобальных проблем». Например, такие катализаторы преодолеют ограничения природных аналогов, сохранив их точность и скорость реакций ⚡.
🔄 Почему это важно?
Ферменты — «привилегированные катализаторы природы», но они работают в узких условиях. Дизайн белков de novo (с нуля) позволяет создавать стабильные структуры, функционирующие при высоких температурах, в органических растворителях (до 60%!) 🧪, а также использовать нетипичные для природы кофакторы.
🤖 Команда использовала искусственный интеллект для проектирования аминокислотных последовательностей. Первые версии ферментов оказались «скромными» в эффективности, но анализ кристаллографии выявил структурные недочёты. После доработки с помощью алгоритмов 4 из 10 новых дизайнов показали высочайшую активность и стереоселективность 🎯.
🌍 «Понимая принципы дизайна, мы можем создавать катализаторы для любых реакций, даже в воде — самом экологичном растворителе», — объясняет Ян.
🚀 Дальнейшие планы включают имитацию функций природных ферментов с помощью более простых искусственных аналогов и открытие новых механизмов реакций, неизвестных в природе.
_Авторы работы: Кайпэн Хоу, Вэй Хуан, Мяо Цюи и другие.
Источник: [University of California – Santa Barbara](https://phys.org/partners/university-of-california—santa-barbara/)._
👉 Больше о химических инновациях — в [разделе «Химия»](https://www.physicsforums.com/forums/chemistry.83/)!