天津工生所等利用AI从头设计P450酶

细胞色素P450酶在几乎所有生物体中普遍存在,在工业生物领域被誉为“万能催化剂”。设计新功能的P450酶能够拓宽P450酶的应用范围,但面临着挑战。中国科学院天津工业生物技术研究所研究员江会锋带领的新酶设计团队,通过解析P450酶黄酮6位羟化酶的口袋设计原则,开发了基于扩散模型和口袋设计原则的P450酶从头设计方法P450Diffusion。该研究剖析了P450酶进化过程中新功能的起源机制,提出了P450酶底物结合的“三点固定原则”,并通过P450Diffusion生成了比自然界P450酶活性更好、稳定性更高的新酶。相较于天然黄酮6位羟化酶,新酶的催化能力提升了1.3至3.5倍。该研究在深度学习扩散模型的框架下,结合P450酶的海量序列数据以及P450酶的口袋设计原则,为新功能P450酶设计提供了新思路。未来,这一方法有望在生物工程和工业催化等领域发挥作用,并推动新型酶的开发和应用。相关研究成果发表在Research上。研究工作......阅读全文

天津工生所等利用AI从头设计P450酶

细胞色素P450酶在几乎所有生物体中普遍存在,在工业生物领域被誉为“万能催化剂”。设计新功能的P450酶能够拓宽P450酶的应用范围,但面临着挑战。中国科学院天津工业生物技术研究所研究员江会锋带领的新酶设计团队,通过解析P450酶黄酮6位羟化酶的口袋设计原则,开发了基于扩散模型和口袋设计原则的P45

大鼠P450侧链裂解酶(P450-scc)ELISA检测法

大鼠P450侧链裂解酶(P450 scc)ELISA试剂盒 (用于血清、血浆、细胞培养上清液和其它生物体液内) 原理本实验采用双抗体夹心 ABC-ELISA法。用抗大鼠 P450 scc 单抗包被于酶标板上,标准品和样品中的 P450 scc与单抗结合,加入生物素化的抗大鼠P450 scc,形成免疫

人工智能可从头开始设计灭菌蛋白

  美国科学家在最新一期《自然·生物技术》杂志上发表论文指出,他们开发出一款新的人工智能(AI)工具ProGen,其能从头开始设计出已被证明有效的抗菌蛋白质,最新方法有望用于研制新药。  蛋白质由氨基酸链组成,这些氨基酸的顺序决定了蛋白质的形状和功能。在最新研究中,加州生物技术初创公司Profilo

Science:从头设计出能够自我组装的蛋白丝

  在自然界中,蛋白丝(protein filament)是活细胞中的若干结构部分和运动部分以及许多身体组织的必要组分。这其中就包括赋予细胞形状的细胞骨架、协调细胞分裂的细胞微管以及我们体内最常见的蛋白---胶原蛋白,它给我们的软骨、皮肤和其他组织提供强度和灵活性。  在一项新的研究中,美国华盛顿大

大鼠P450侧链裂解酶(P450-scc)ELISA试剂盒使用说明

原理本实验采用双抗体夹心 ABC-ELISA法。用抗大鼠 P450 scc 单抗包被于酶标板上,标准品和样品中的 P450 scc与单抗结合,加入生物素化的抗大鼠P450 scc,形成免疫复合物连接在板上,辣根过氧化物酶标记的Streptavidin与生物素结合,加入底物工作液显蓝色,最后加

从头设计IL2/IL15受体激动剂

  这一期的《自然》杂志发表了一篇华盛顿大学和斯坦福大学科学家合作从头设计选择性激活IL2 beta、gama(IL2Rbg)二聚受体、而没有CD25/CD215受体活性的多肽激动剂文章。这个被称作新-2/15的多肽有100个氨基酸,可以高强度与IL2Rbg但与CD25(IL2的另一个受体)、CD2

简述药物代谢酶细胞色素P450的原理

  药物代谢酶细胞色素P450不仅可以代谢药物,还可以作为各种物质氧化的催化剂。科学家已经知道,P450在体内的表达随各种疾病的发生而变化,这种变化会影响患者体内相关代谢物的数量和质量。为此,日本研究团队首次将“P450抑制试验”用于诊断帕金森病。  在此项试验中,12种不同的人类P450分别与血清

研究实现从头设计的蛋白质三维晶体

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510527.shtm10月16日,美国华盛顿大学蛋白质设计研究所David Baker课题组在《自然-材料》上发表最新研究论文,介绍了一种通过多级正交的蛋白质-蛋白质相互作用来精确设计蛋白质三维晶体的计

研究实现从头设计的蛋白质三维晶体

  10月16日,美国华盛顿大学蛋白质设计研究所David Baker课题组在《自然-材料》上发表最新研究论文,介绍了一种通过多级正交的蛋白质-蛋白质相互作用来精确设计蛋白质三维晶体的计算方法。《自然-材料》同期也刊登了对本研究的评述文章。  “蛋白质结晶一直依赖于大量的实验工作和偶然的运气,而这篇

科学家首次实现跨膜荧光激活蛋白从头设计

记者20日从西湖大学获悉,该校未来产业研究中心、生命科学学院、西湖实验室卢培龙课题组首次实现跨膜荧光激活蛋白的从头设计,这也是首个通过人工设计得到的、能够精确结合特定小分子的跨膜蛋白。相关研究成果当天在线发表于《自然》杂志。跨膜蛋白承担着细胞内外物质交换与信息传递的重任。“人类基因组中,超过四分之一

深度学习实现蛋白质序列高成功率从头设计

  中国科学技术大学生命科学与医学部教授刘海燕、副教授陈泉团队与信息科学技术学院教授李厚强团队合作,开发了一种基于深度学习为给定主链结构从头设计氨基酸序列的算法ABACUS-R。经过实验验证,ABACUS-R的设计成功率和设计精度超过了原有统计能量模型ABACUS。研究成果北京时间7月21日发表于《

Science:新研究使得从头设计复杂的跨膜蛋白成为可能

  在现实世界中,人们发现跨膜蛋白嵌入到所有细胞和细胞器的膜中。这些跨膜蛋白对它们正常运作是至关重要的。比如,许多天然存在的跨膜蛋白充当着特定物质穿过生物膜的通道。一些跨膜蛋白接收或传输细胞信号。鉴于这样的作用,许多药物旨在靶向跨膜蛋白并改变它们的功能。  但是理解跨膜蛋白如何组合在一起以及它们是如

我国科学家在离子通道精确从头设计领域再获突破

记者10月20日获悉,西湖大学生命科学学院卢培龙研究团队联合西湖大学李波等团队,历时六年实现两项“世界首次”——首次实现电压门控阴离子通道的精确从头设计、首次完成人工设计离子通道蛋白的体内实验,推动蛋白质设计领域实现重要突破。相关研究日前刊发在《细胞》期刊。“在人体内,神经细胞、肌肉细胞等大部分细胞

Nature:通过玩Foldit游戏首次成功地从头设计出全新蛋白

  在一项新的研究中,一组研究人员将他们的专业知识编码到计算机游戏Foldit中,从而使得公民科学家(citizen scientist)首次成功地设计出合成蛋白。相关研究结果近期发表在Nature期刊上,论文标题为“De novo protein design by citizen scienti

关于药物代谢酶细胞色素P450的研究背景介绍

  药物代谢酶细胞色素P450由日本神户大学和广岛大学的科学家开发的一种生物标志物,只需30毫升血清样本,就有可能快速、廉价地诊断出帕金森氏病。  帕金森病是世界上第二常见的神经退行性疾病,对患者生活质量有重大影响,60岁以上人口的1%至2%可能会受其影响。科学家们还没有找到针对该疾病的简单诊断方法

Nature:中科大团队建立全新的蛋白质从头设计方法

   中国科学技术大学刘海燕教授、陈泉副教授团队基于数据驱动原理,开辟出一条全新的蛋白质从头设计路线,在蛋白质设计这一前沿科技领域实现了关键核心技术的原始创新,为工业酶、生物材料、生物医药蛋白等功能蛋白的设计奠定了坚实的基础。相关成果北京时间2月10日发表于《Nature》。研究团队部分成员在实验室

诺奖团队重磅新作!AI从头设计「肿瘤克星」,将创立新公司!

  肿瘤免疫治疗群雄并起,TCR疗法在实体肿瘤治疗中展现出了巨大潜力。  自2024年一来,TCR蛋白药Kimmtrak和TCR-T细胞药Tecelra陆续上市,尤其是Kimmtrak实现了Q1大卖近7亿元的壮举后,该疗法已成为肿瘤界的又一新星。  近日,David Baker携团队成功通过使用生成

P450酶催化糖肽分子内苯酚偶联反应机制获揭示

近日,中国科学院南海海洋研究所研究员张长生团队和厦门大学教授王斌举团队合作,在细胞色素P450酶催化糖肽分子内苯酚偶联反应的机制研究方面取得新进展。这为发现和开发更多新颖的双环肽类化合物奠定了研究基础,有望为抗生素研发提供更多物质基础。相关成果发表于《美国化学会志》。在化学生物学领域,细胞色素P45

P450酶催化糖肽分子内苯酚偶联反应机制获揭示

近日,中国科学院南海海洋研究所研究员张长生团队和厦门大学教授王斌举团队合作,在细胞色素P450酶催化糖肽分子内苯酚偶联反应的机制研究方面取得新进展。这为发现和开发更多新颖的双环肽类化合物奠定了研究基础,有望为抗生素研发提供更多物质基础。相关成果发表于《美国化学会志》。在化学生物学领域,细胞色素P45

小鼠细胞色素P450(Cytochrome-P450)ELISA试剂盒

小鼠细胞色素P450(Cytochrome P450)ELISA试剂盒 原理本实验采用双抗体夹心 ABC-ELISA法。用抗小鼠 Cytochrome P450 单抗包被于酶标板上,标准品和样品中的 Cytochrome P450与单抗结合,加入生物素化的抗小鼠Cytochrome P450,形成免

Gut:细胞色素P450酶家族成员有效阻断人类肝细胞癌

  肝细胞癌(HCC, Hepatocellular carcinoma)在男性中的发病率是女性的2-5倍;近日,一篇发表在国际杂志Gut上题为“Blocking hepatocarcinogenesis by a cytochrome P450 family member with female-

创新领军人才丛志奇团队开发设计P450过加氧酶的新策略

  细胞色素P450单加氧酶(Cytochrome P450 monooxygenase)是一类在自然界中广泛存在、以亚铁血红素为反应活性中心、以分子氧(O2)为氧化剂的多功能氧化还原酶超家族。P450酶在温和条件下高选择性地催化惰性C-H键羟化、烯烃环氧化、杂原子氧化等多种类型反应,在生物化工、有

什么是从头合成?

从头合成(de novo synthesis):生物体内用简单的前体物质合成生物分子的途径。包括脂肪酸的从头合成和核苷酸的从头合成。

分析喜树的转录组数据发现双催化功能细胞色素P450酶

  喜树碱(Camptothecin),是从我国特有植物喜树中分离鉴定的单萜吲哚生物碱,具有独特的抗肿瘤作用机理,其衍生物拓扑替康、伊立替康等是用于治疗小细胞肺癌、卵巢癌等几十种常见肿瘤的药物。  中国科学院成都生物研究所天然产物与临床转化重点实验室罗应刚课题组于近期通过分析、挖掘喜树的转录组数据,

诺奖得主团队新突破:-用AI从头“定制”可介导多步反应的酶

  凭借在计算蛋白质设计方面的贡献,斩获2024年诺贝尔化学奖的美国华盛顿大学教授David Baker带领团队再获新突破。其与合作者利用人工智能(AI)从头设计出具有天然酶关键特征,即可介导多步反应的全新的酶。该酶能够加速一个对许多生物和工业过程(如塑料降解回收)至关重要的四步化学反应。相关研究近

关于细胞色素P450的简介

  细胞色素P450(cytochromeP450或CYP450,简称CYP450)代表着一个很大的可自身氧化的亚铁血红素蛋白家族,属于单氧酶的一类,因其在450纳米有特异吸收峰而得名。它参与内源性物质和包括药物、环境化合物在内的外源性物质的代谢。根据氨基酸序列的同源程度,其成员又依次分为家族、亚家

基于酶工作原理,新算法设计出高效合成酶

以色列魏茨曼科学研究院科学家在新一期《自然》杂志发表文章称:他们利用基于酶工作原理的计算机新算法设计出高效人工合成酶。这种新型酶不仅能催化天然蛋白质无法完成的化学反应,其效率更达到人工智能(AI)设计酶的100倍,标志着“按需定制”高效酶的新阶段即将来临。通过算法设计的一种酶(白色)将底物(红色、黄

从头合成的定义和种类

从头合成(de novo synthesis):生物体内用简单的前体物质合成生物分子的途径。包括脂肪酸的从头合成和核苷酸的从头合成。

纽约处置餐厨垃圾从头抓起

图为回收餐馆废油的回收车。   中国环境报讯 美国纽约市对废旧食品油的管理有自己的一套规范系统。从厨房装修开始就已经把废油的管理纳入了体系。每一个餐馆在装修时还必须向卫生局报备自己的厨房设计方案。而这个方案必须包含一个油脂分离系统(grease trap)装置, 让油脂和水的分离步骤必须在

简述从头合成的合成过程

  嘌呤核苷酸的从头合成  早在1948年,Buchanan等采用同位素标记不同化合物喂养鸽子,并测定排出的尿酸中标记原子的位置的同位素示踪技术,证实合成嘌呤的前身物为:氨基酸(甘氨酸、天门冬氨酸(天冬氨酸)、和谷氨酰胺)、CO2和一碳单位(N10甲酰FH4,N、N10-甲炔FH4)。  随后,由B