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人工智能首次设计出工业菌株“乐鱼体育”

时间:2021-07-07 00:04 点击次数:
  本文摘要:人工智能对生物行业没有什么变化?中科院微生物研究研究所吴边队在该领域首次取得突破,通过智能计算技术构建了自然界不存在的生物催化反应类型,在世界上首次通过计算指导完成了工业级菌株的构建。22日,该成果在线公开发表于国际着名期刊《自然化学生物学》。 蛋白质的结构和扣件方式数据量非常大,以前不能通过实验室开展检验,现在人工智能计算技术出手后,可以大量处理数据。论文通信作者、中国科学院微生物所研究员吴边说,2017年,美国化学会将人工智能设计的新蛋白质结构列入年度八大科学突破之首。

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人工智能对生物行业没有什么变化?中科院微生物研究研究所吴边队在该领域首次取得突破,通过智能计算技术构建了自然界不存在的生物催化反应类型,在世界上首次通过计算指导完成了工业级菌株的构建。22日,该成果在线公开发表于国际着名期刊《自然化学生物学》。

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蛋白质的结构和扣件方式数据量非常大,以前不能通过实验室开展检验,现在人工智能计算技术出手后,可以大量处理数据。论文通信作者、中国科学院微生物所研究员吴边说,2017年,美国化学会将人工智能设计的新蛋白质结构列入年度八大科学突破之首。

把工业菌株比作车,酶蛋白是其核心引擎。研究人员在轻量设计天冬氨酸酶分子后,顺利获得了具有意义的方向选择性和立体选择性的人工β氨基酸合成酶。之后,团队将非天然酶整合到大肠杆菌中,构建了能有效制备β-氨基酸的工程菌株。β-内酰胺抗生素、紫杉醇(抗癌药)、西格列汀(糖尿病药)等具有巨大市场销售额的明星分子,必须以β-氨基酸为制备单元。

吴边对科技日报记者说,β氨基酸的制备长期依赖过渡性金属催化剂的化学途径,需要廉价的催化剂、严格的反应条件等。吴边表示,通过烘烤技术的优化和技术的优化,该生物催化剂系统可以在保守条件下利用廉价简单的烯酸类原料和氨水,构筑适当的β-氨基酸制备,成本可以上升50%-90%。据介绍,该技术已完成中试和全尺寸生产技术检验,产品潜在市场预计超过30亿元,杉醇、度鲁特韦、马拉维若等抗癌和艾滋病化疗药物的生产过程中大幅度降低生产成本。


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