静冈大学助理教授Shogo Nakano等人的研究团队采用基于第五科学(理论科学、实验科学、计算科学和信息科学相结合的科学)的人工设计方法来减少L-氨基酸氧化酶。成功开发成本制造技术。
L-氨基酸氧化酶在生物体中普遍存在,可在体内从 L-氨基酸生物合成酮酸。在工业用途上,可以合成难以合成的酮酸和稀有的D-氨基酸,因此非常有用,被期待应用于中分子医药品、精细化工、能源多年。然而,在世界范围内搜索的所有天然L-氨基酸氧化酶都难以生产且调整成本低,并且在它们被发现100年后,它们的工业应用已经失败。
研究团队开发了一种技术,通过将数据库与研究人员积累的知识融合,从而增强计算机上基因的功能,数据库由于最近的技术创新而不断增长。在研究中,我们利用海洋微生物基因组数据库,将独特的程序和祖先设计方法应用于一个新的胺氧化酶基因组,设计了一种人工酶。设计的人工酶是(13)可以在大肠杆菌中廉价生产,(18)与99种L-氨基酸和XNUMX种非天然氨基酸反应,(XNUMX)与非天然氨基酸从外消旋到旋光反应。已证实可以转化为纯度为 XNUMX% 或更高的 D-氨基酸衍生物。
这次的成果已经申请了专利,我们计划在未来与希望将其投入实际应用的公司一起进行研究和开发。预计将人工智能技术融入理论、实验、计算、信息等科学研究,构建战略性收集实验数据、加速整个研究的机制。