計算科學新手法促進酵素機能改良效率化

 

刊登日期:2021/11/6
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日本產業技術總合研究所旗下的人工智慧研究所(AIST‧AIRC)於日前發表與神戶天然物化學公司(KNC Laboratories)開發了一項全球首創可預測控制酵素反應之胺基酸部位的計算手法「Mutation Site Prediction method for Enhancing the Regioselectivity of substrate reaction sites; MSPER」。利用新計算手法,將可大幅提升目標化合物在酵素製作、機能評估時的效率,並可望促進利用酵素反應之「生質製造」研發。

研究團隊透過模擬解析將酵素反應生成的複數個酵素/基質複合體予以再現,進而評估開發出從複合體群的構造資訊預測與副產物生成相關的氨基酸部位,並藉由改變這些胺基酸抑制副產物生成的計算手法。利用MSPER手法可篩選酵素應改變的部分,因此在機能檢證評估實驗中,與既有隨機突變法(Random Mutagenesis)相比,實驗數可從170分之1削減至1,000分之1,達到省力化之目的。

研究團隊也活用MSPER手法應用於生產香料原料的酵素「細胞色素P450(Cytochrome P‐450),並確認與改變前的酵素相比,成功地將目標化合物的生成率最大提高至6.4倍。今後研究團隊將著手對細胞色素P450以外的各種酵素展開有效性檢證,並推動與酵素反應連動之生產性等高機能化解析手法的開發。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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