酶工程：从人工设计到人工智能

• 作者: 王雅丽 付友思 陈俊宏 黄佳城 廖浪星 张永辉 方柏山
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 酶工程 从头设计 人工智能 机理 能量函数
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 综述与专论
• 页码范围: 3590-3600
• 页数: 10页
• 分类号: Q814.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201941

摘要

计算机在酶工程中的应用使得酶的序列空间探索度不断被扩大。随着不同分子力场参数的建立，涌现出诸多以计算分子能量为基础的算法，并被用于酶的催化活性、稳定性、底物特异性等的改造与筛选。伴随计算机硬件的提升与算法的优化，从头设计全新功能的人工酶取得成功并得以发展。近年来，人工智能在蛋白质结构预测上不断获得突破，同时也被应用到酶的设计中。介绍了分子力场基础和酶设计与筛选的算法，重点阐述了从头设计的方法和成功案例，以及机器学习设计酶的流程和最新的研究进展，展望了人工智能在酶工程领域的未来发展，为酶的改造与全新功能的生物催化剂的设计助力。