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我们提出了一个完全计算的工作流,用于使用自然蛋白质的主链片段从头设计,而无需访问迭代实验优化。最佳设计的KEMP消除酶表现出> 140个来自任何天然蛋白质,高稳定性(> 85℃)和前所未有的催化效率(12,700 m -1 S -1)的突变,超过了以前的计算设计。我们发现,在活性部位内部和外部的突变都会有助于高观察到的活性和稳定性。在所有先前的KEMP消除酶设计中使用的芳族残基的突变将效率提高到> 10 5 m -1 s -1。我们的方法解决了设计方法的临界局限性,在复杂折叠中产生稳定,高效率,新的酶,并通过有限的实验努力对生物催化基础的基础知识进行测试假设。

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