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人工合成酶有了新方法

来源:人民网-人民日报 作者:喻思南 编辑:曼曼 2018-05-31 10:58:33
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  人民网北京5月30日电 (记者喻思南)近年来,人工智能技术迅猛发展,其应用延伸到生物制造领域。日前,借助人工智能技术,中国科学院微生物研究所研究员吴边团队制备出一系列的新型酶蛋白。研究团队还在世界上首次通过完全的计算指导,获得了工业级微生物工程菌株,为人工智能在生物制造的工业化应用层面突破提供了范例。

  团队获取的是一种人工β—氨基酸合成酶。吴边介绍,β—氨基酸是一大类非蛋白质氨基酸,被广泛应用于医药、食品、农牧业等领域。此外,它还被应用于重要活性天然产物和药物合成中,是一些抗癌药物和糖尿病药物的合成单元。长期以来,合成β—氨基酸依赖金属催化,不仅花费高昂,且化学过程给环境带来污染。如何通过绿色的生物方法获得β—氨基酸,成为困扰业界的一项难题。经过反复试验,吴边团队采用了人工智能技术来设计蛋白质,并综合选用势能计算等方法,对具有代表性的分子进行了重新设计,最终成功获得了一系列人工β—氨基酸合成酶。“该人工设计的反应体系具有高效率、高原子经济性和绿色环保等优势,相关指标达到了工业化生产的标准。”吴边说。

  相关研究成果日前发表在《自然》杂志子刊《自然化学生物学》上。业内专家表示,该研究团队为人工智能技术在工业菌株设计方向提供了成功案例,验证了其科学理论基础,有望为人工智能与传统工业生产的融合开辟新思路。

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