研究人员首次成功地利用大型计算机计算来预测如何改变酶的最适温度。来自南极细菌的冷适应酶被用作基础。该研究将发表在《科学进展》杂志上，由乌普萨拉大学和特罗姆瑟大学的研究人员合作完成。

例如，研究人员在研究中使用的冷适应酶类型可以在生活在冰水中的细菌和鱼类中找到。进化使它们即使在非常低的温度下也能发挥作用，而在这种温度下，其他酶通常会死掉。与来自温血动物和生活在较高温度下的生物体的酶相比，这些酶的最适温度和熔点始终较低。

研究人员想知道催化化学反应的计算机模拟是否可以预测南极酶中的少量突变，从而导致其最适温度升高。计算结果表明，如果将相应猪酶的 16 个突变插入到细菌变体中，这是可能的。

然后，研究人员生产了这种混合酶，并测量了其作为温度函数的催化活性，确实发现新变体的最适温度比原始变体高 6 °C，并且在 50 ℃ 时比南极酶和猪酶都更快。 °C。他们还通过X射线晶体学解析了杂合酶的三维结构，并表明计算机计算预测的必要结构变化确实发生了。

近年来，基于计算机的酶设计已成为一个主要且热门的研究领域。目标是创造具有新特性的酶，并借助计算机计算而不是劳动密集型实验来实现。

“例如，这可能涉及创造新的酶来催化自然界中未发现的化学反应或改变其特性，以便它们能够更好地应对热、冷、高压、盐度增加等。因此，这一领域是生物技术界非常感兴趣的主题，”乌普萨拉大学理论化学教授 Johan Åqvist 指出。

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标签：酶温度研究