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化学：化学空間とタンパク質配列空間を関連付けて生体触媒反応を予測する
Nature 646, 8083 doi: 10.1038/s41586-025-09519-5
合成に生体触媒反応を適用することで、目的分子に向けて合理化された経路、触媒によって制御される調整可能な選択性、持続可能性が向上したプロセスが得られる可能性がある。これらの利点にもかかわらず、合成に必要な特定の中間体上で化学反応を行う酵素を特定することが障害となる可能性があり、その克服に広範な酵素スクリーニングやタンパク質工学を要するため、生体触媒反応はリスクの高い実施戦略であることが多い。十分調べられた生体触媒反応のデータセットがないため、どの酵素と小分子が適合するのかを予測する戦略が阻まれてきた。化学空間とタンパク質配列空間の関連があまり調べられていないことから、これら2つの景観の間の対応関係の把握が制限されている。今回我々は、有益な基質と酵素のペアの関連性を追加するためのハイスループット実験と、特定の基質に対して適合するα-ケトグルタル酸（α-KG）/Fe(II)依存性酵素を予測する、あるいは逆に特定のα-KG/Fe(II)依存性酵素配列に対して可能性のある基質をランク付けするツールであるCATNIPのその後の開発に基づく、2段階の取り組みを報告する。我々は今回のアプローチが、さらなる酵素クラスや変換クラスに容易に拡張でき、生体触媒的方法の研究と応用のリスクを取り除くと予想する。
