乌普萨拉大学 学分:化学科学(2020)
DOI: 10
1039/D0SC01935F 乌普萨拉大学的一个研究小组复活了几十亿年前的酶，并对它们进行了重新编程，以催化完全不同的化学反应，这是现代版本无法做到的
该方法可用于开发生物技术中的可持续解决方案，如酶生物反应器或化学降解环境毒素
这项研究已经发表在《化学科学》杂志上
“我们用软件模拟了数十亿年的进化，实际上我们能够开发出一种有效的酶，可以催化一种全新的反应
这是令人难以置信的兴奋，”领导乌普萨拉大学研究小组的林恩·卡姆林说
酶有催化的能力，我
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加速，挑战从几百万年到几分之一秒的化学反应而不被消耗
它们也是可生物降解的，并且碳足迹最小
大多数酶是特定化学反应的催化剂，这种反应在生物过程中起着重要作用，例如在我们的体内
在生物技术领域，正在进行大量工作来开发新的酶，这些酶可以催化绿色化学、可持续催化和环境有毒物质的化学分解等不寻常的反应
乌普萨拉大学的研究小组与西班牙格拉纳达大学的同事合作，首先在计算机上，然后在实验室里复活祖先的酶
原始酶具有许多生物技术中所需要的特性
它们可以承受极端温度，而且结构更加灵活，比现代同类产品更容易修改
研究人员成功地重新利用古老的抗生素降解酶来催化一种全新的非自然反应
但是，即使重新利用的酶显著加快了反应，它也比大多数天然酶慢得多
因此，为了提高酶的效率，研究人员使用强大的计算机来计算结构中的哪些变化会导致更快的反应
他们使用了一种叫做FuncLib的新方法来预测更有效的酶变体，这种方法结合了进化信息和蛋白质稳定性的计算
FuncLib总共预测了3000种潜在的新酶变体，其中20种最有希望的变体在实验室进行了测试
其中，四种比最初的酶快得多
最好的和普通的现代天然酶一样有效
林恩·卡姆林说:“我们的研究表明，为更可持续的未来设计新的、有效的酶是可能的。”
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