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BridgIT识别用于孤儿和新型酶反应的候选基因和催化蛋白

有效的蛋白质工程可以使我们控制细胞内产生的产物。但是,对于负责这些产物的许多生化反应,我们不知道具体负责蛋白质或酶的产生基因。这些反应称为“孤儿”,已经成为蛋白质工程师面临的一个大问题。

而且,预测新颖的,假设的生化反应的软件(现代生化学家和合成生物学家常用的工具)无法为它们分配潜在的基因,这意味着没有记录的DNA序列可供科学家调整以改变蛋白质或酶的产生。更复杂的是,还有许多“孤儿”代谢酶,其特殊反应尚不清楚,

简而言之,发现哪个基因对应于催化孤儿或新奇的酶/蛋白质,假设的反应已成为从生物技术到医学应用的关键问题。

幸运的是,EPFL的Vassily Hatzimanikatis实验室的化学工程师找到了解决方案。该小组开发了一种新的计算方法和在线工具,称为“ BridgIT”,以识别候选基因和催化蛋白,用于孤儿和新颖的假设反应。BridgIT只需要知道反应位点原子周围的四个连接键,就可以正确地为93%的已分析酶促反应注释蛋白质。当包括七个连接键时,该百分比上升到几乎100%。

为了测试BridgIT的准确性,研究人员将其与曾经是孤儿但现在已分配给基因和酶的反应数据库进行了比较-基本上,反应已变成“非孤儿”。BridgIT预测234个反应中有211个酶的确切或高度相关的酶(> 90%)。对于曾经是新颖的假设反应,后来被分配了酶,BridgIT在379个反应中找到了334个的准确酶(> 88%)。

作者写道:“ BridgIT 。。。将使研究人员能够填补代谢网络中的知识空白,并将作为设计新型酶催化非自然转化的起点。”

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