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借进化神功,驭千军万马—诺贝尔化学奖又颁给生物学

PET分解酶的分解路线,将PET转化为两种可降解产物,来源:参考文献5

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PET分解酶的分解路线,将PET转化为两种可降解产物,来源:参考文献5

  人类目前合成的某些蛋白酶已经能够催化一些极具应用潜力的化学反应,比如在将大气中的二氧化碳转化为燃料有机分子的反应,将大气中的氮元素与氢结合合成氨的反应等,合成蛋白的催化效率与无机催化剂相比毫不逊色

  此外,不少东亚人身体中缺乏乳糖水解酶,饮用牛奶之后会产生胀气腹泻等等不适。而添加人工乳糖水解酶的各种牛奶,则可以极大的缓解饮用牛奶后的不适。此外,人工酶的应用还包括疾病治疗。例如,人工酶有望帮助肠道疾病患者实现在胃中分解谷蛋白,从而减少肠道压力的目的。

  可见,研究和解析酶实现其功能的原因(一般就是指解析酶的结构),再用进化控制工程实现特定结构蛋白质的合成和大量生产,就可以像生产产品一般获得全新的蛋白酶。

蛋白质的X射线衍射图谱,后者是经典的蛋白质结构解析手段,来源:Jeff
Dahl@Wikipedia

蛋白质的X射线衍射图谱,后者是经典的蛋白质结构解析手段,来源:Jeff Dahl@Wikipedia

  定向进化所代表的蛋白质人工合成技术,为人类在微观层面上操作蛋白质、噬菌体等大型分子提供了有利武器。这些分子中的每一个都微于尘土,然而它们集聚在一起所能开拓的未来却无限广阔。感谢三位科学家以及该领域的所有科学工作者,感谢它们让人类驾驭这些奇妙的分子成为可能。

  参考文献:

  1.https://gunosy.com/articles/RzInM

  2.https://www.theguardian.com/environment/2018/apr/16/scientists-accidentally-create-mutant-enzyme-that-eats-plastic-bottles

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