虛擬?？?/p>

AI and Enzyme Engineering

由中國科學(xué)院微生物研究所陶勇研究員與吳邊研究員組織的虛擬?？疉I and Enzyme Engineering在mLife網(wǎng)站正式上線，共計6篇文章，包括2篇Review，1篇Original Research，2篇Method，1篇Correspondence，歡迎閱讀！

Reviews

?Protein engineering in the deep learning era

Bingxin Zhou, Yang Tan, Yutong Hu, Lirong Zheng, Bozitao Zhong, Liang Hong

https://doi.org/10.1002/mlf2.12157

上海交通大學(xué)洪亮教授團(tuán)隊梳理了蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域中常見的深度學(xué)習(xí)算法的研究方向。文章全面介紹了基于序列和結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)表征方法，以及適用于各種預(yù)測和生成任務(wù)的通用建模流程。此外還總結(jié)了常見任務(wù)和相關(guān)公開數(shù)據(jù)集，用于訓(xùn)練和評估模型表現(xiàn)，如突變體排序和蛋白質(zhì)功能和性質(zhì)預(yù)測等。

?Discovery, design, and engineering of enzymes based on molecular retrobiosynthesis

Ancheng Chen, Xiangda Peng, Tao Shen, Liangzhen Zheng, Dong Wu, and Sheng Wang

https://doi.org/10.1002/mlf2.70009

上海智峪生物科技有限公司王晟博士團(tuán)隊綜述了人工智能（AI）在生物合成領(lǐng)域的前沿應(yīng)用與創(chuàng)新突破。AI通過智能設(shè)計、構(gòu)建和優(yōu)化酶反應(yīng)體系，推動生物合成技術(shù)跨越式發(fā)展：在代謝路徑規(guī)劃中，AI驅(qū)動的分子逆合成算法突破了傳統(tǒng)路線設(shè)計瓶頸；基于序列/結(jié)構(gòu)比對的酶發(fā)現(xiàn)技術(shù)結(jié)合AI精準(zhǔn)預(yù)測，顯著提升酶挖掘效率；針對非天然反應(yīng)，AI賦能的功能注釋與分子模擬技術(shù)開創(chuàng)了人工酶創(chuàng)制新范式。數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能模型重塑酶工程策略，通過熱穩(wěn)定性增強(qiáng)、活性位點優(yōu)化等策略擴(kuò)展生物催化劑應(yīng)用邊界。最后，文章還總結(jié)了當(dāng)前面臨的潛在挑戰(zhàn)并展望未來研究方向，盡管面臨化學(xué)數(shù)據(jù)稀疏性等挑戰(zhàn)，生物催化技術(shù)向藥物合成、綠色制造等領(lǐng)域的滲透已成必然趨勢，標(biāo)志著生物制造向智能化時代的全面轉(zhuǎn)型。

Original Research

?Optimizing enzyme thermostability by combining multiple mutations using protein language model

Jiahao Bian, Pan Tan, Ting Nie, Liang Hong, Guang-Yu Yang

https://doi.org/10.1002/mlf2.12151

上海交通大學(xué)楊廣宇研究員團(tuán)隊和洪亮教授團(tuán)隊共同提出一種AI輔助的酶熱穩(wěn)定性工程策略，高效組合多個有益單點突變。在肌酸酶進(jìn)化中，兩輪設(shè)計獲50個卓越熱穩(wěn)定突變體，成功率100%，微調(diào)后的模型可以從數(shù)據(jù)集中有效捕捉組合突變體中的上位效應(yīng)。

Methods

?NAC4ED: A high-throughput computational platform for the rational design of enzyme activity and substrate selectivity

Chuanxi Zhang, Yinghui Feng, Yiting Zhu, Lei Gong, Hao Wei, Lujia Zhang

https://doi.org/10.1002/mlf2.12154

華東師范大學(xué)張魯嘉教授團(tuán)隊開發(fā)的在線平臺NAC4ED，能繞過量子力學(xué)（QM）和 QM/MM 等復(fù)雜方法，利用近攻擊構(gòu)象關(guān)鍵參數(shù)表征催化機(jī)制，直接計算設(shè)計酶的突變活性和選擇性，在確保精準(zhǔn)計算的同時降低了時間成本。該平臺含虛擬突變、對接、動力學(xué)模擬和評估分析四個模塊，通過簡化計算流程實現(xiàn)酶的高通量篩選，同時為人工智能設(shè)計提供了有效的關(guān)鍵計算參數(shù)。

? HPClas: A data-driven approach for identifying halophilic proteins based on catBoost

Shantong Hu, Xiaoyu Wang, Zhikang Wang, Menghan Jiang, Shihui Wang, Wenya Wang, Jiangning Song, Guimin Zhang

https://doi.org/10.1002/mlf2.12125

北京化工大學(xué)張桂敏教授團(tuán)隊和澳大利亞蒙納士大學(xué)宋江寧教授團(tuán)隊收集嗜鹽菌分泌蛋白，通過catBoost在嗜鹽蛋白數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了訓(xùn)練，開發(fā)了能準(zhǔn)確識別嗜鹽蛋白的預(yù)測模型，獨立測試集準(zhǔn)確率84.5%。數(shù)據(jù)集和源碼已上傳至https://github.com/Showmake2/HPClas。

Correspondence

?GRAPE-WEB: An automated computational redesign web server for improving protein thermostability

Jinyuan Sun, Wenyu Shi, Zhihui Xing, Guomei Fan, Qinglan Sun, Linhuan Wu, Juncai Ma, Yinglu Cui, Bian Wu

https://doi.org/10.1002/mlf2.12152

中國科學(xué)院微生物研究所吳邊研究員團(tuán)隊研發(fā)了用于蛋白質(zhì)工程的GRAPE策略，以提升酶在各類應(yīng)用中的穩(wěn)定性。該策略將先進(jìn)的計算方法與獨特的聚類及貪心累積方法相結(jié)合，從而能用最少的實驗工作量高效探究基因上位效應(yīng)。為了讓非專業(yè)人士也能使用這一策略，該團(tuán)隊推出了一個自動化且用戶友好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 GRAPE-WEB，用戶無需大量生物信息學(xué)知識，就能實現(xiàn)對酶穩(wěn)定突變的設(shè)計、檢測與組合。GRAPE-WEB 性能強(qiáng)大且易于使用，為蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性設(shè)計提供了全面且靈活的方法。

mLife

期刊簡介

mLife是由中國科學(xué)院主管、中國科學(xué)院微生物研究所主辦（中國微生物學(xué)會為合作單位）的我國微生物學(xué)領(lǐng)域第一本綜合性高起點英文期刊。mLife瞄準(zhǔn)全球微生物學(xué)領(lǐng)域高水平科研成果和前沿進(jìn)展，報道內(nèi)容覆蓋微生物學(xué)各個學(xué)科。mLife的辦刊目標(biāo)是打造微生物學(xué)領(lǐng)域綜合性國際旗艦期刊。目前，mLife已被國內(nèi)外重要數(shù)據(jù)庫ESCI、PubMed Central、Scopus、CSCD、DOAJ、CAS等收錄。2024年，mLife首獲JCR影響因子4.6，位于微生物學(xué)科Q1區(qū)。2025年，mLife入選中國科學(xué)院期刊分區(qū)表生物學(xué)二區(qū)。

期刊網(wǎng)站：

http://mlife.im.ac.cn/

https://wileyonlinelibrary.com/journal/mLife

https://www.sciopen.com/journal/2097-1699

投稿網(wǎng)站：https://mc.manuscriptcentral.com/mlife

卷期速覽

第1卷第1期

第1卷第2期

第1卷第3期

第1卷第4期

第2卷第1期

第2卷第2期

第2卷第3期

第2卷第4期

第3卷第1期

第3卷第2期

第3卷第3期

第3卷第4期

第4卷第1期

掃碼關(guān)注mLife

mLife@im.ac.cn

010 - 64807055