近年来，基于蛋白质本身的物理化学原理，学界发展出以 Rosetta 为代表的一系列计算策略，研究人员可以按需快速创造具有新功能的酶制剂，甚至从头创造人工酶实现自然界无法催化的生物化学反应。
从头设计酶（De novo enzyme design）试图将活性位点和底物结合口袋（pockets）引入几何相容的天然支架中，这些活性位点和底物结合口袋预计会催化感兴趣的反应，但由于缺乏合适的蛋白质结构和天然蛋白质序列-结构关系的复杂性，这种设计受到了限制。
在此，来自华盛顿大学的蛋白人工设计大师 David Baker 团队设计了机器学习算法，可以产生一种称为荧光素酶的发光酶。实验室测试证实，新酶可以识别特定化学物质并非常有效地发光。
正如这是蛋白质设计领域的重要一步。这项研究可谓是蛋白设计领域中的一项重要里程碑。
「生物体是杰出的化学家。它们不依赖有毒化合物或极端高温，而是使用酶在温和条件下分解或构建它们所需的任何物质。新的酶可以使可再生化学品和生物燃料触手可及，」主要作者、华盛顿大学医学院生物化学教授、2021 年生命科学突破奖获得者 David Baker 说。
该研究以「De novo design of luciferases using deep learning」为题，于 2023 年 2 月 22 日发布在《Nature》上。
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