摘要：几丁质酶中存在结合口袋及水解活性位点,关键氨基酸与底物几丁质的结合可调控酶的水解活性。以嗜热几丁质酶Chi304为研究材料,采用同源建模分析其高级结构,发现在其底物结合口袋附近存在2个色氨酸(W140与W272),将其定点突变为丙氨酸后,采用高效液相色谱检测酶的水解产物,并进一步分析水解产物三乙酰壳三糖(DP_(3))与二乙酰壳二糖(DP_(2))的比例(DP_(3)/DP_(2)),用于评估突变体的效果。结果表明,突变体W140A、W272A与W140/272A水解胶体几丁质产物DP_(3)/DP_(2)分别较野生型提升23.3%、45.7%与80.0%。由此表明,W140与W272是影响酶与底物结合的关键氨基酸,将其突变为丙氨酸可提升Chi304的内切活力,降低外切活力。

摘要：糖苷水解酶(glycoside hydrolases,GHs)在各个行业广泛应用,其需求量不断增加.然而,如何提高酶的催化效率仍然是一个挑战.本文开发了基于深度神经网络和分子进化的策略(MECE)预测提高糖苷水解酶催化活性的突变体.作者首先从CAZy数据库中收集整理了119个糖苷水解酶家族的蛋白序列,建立了能够识别糖苷水解酶家族和功能残基的深度学习模型DeepGH,通过10倍交叉验证结果显示DeepGH模型的预测准确率为96.73%.随后利用梯度加权类激活图谱(Grad-CAM)方法提取分类相关特征,结合序列进化信息对突变体进行设计最后获得了具有7个氨基酸突变位点的壳聚糖酶突变体CHIS1754-MUT7.实验结果表明,CHIS1754-MUT7的k_(cat)/K_m是野生型的23.53倍.该策略计算效率高,实验成本低,具有显著的优势,为酶催化效率的智能设计提供了一种新的途径,具有广泛的应用前景.

摘要：为解决智慧隧道协同管理和不同交通状态下隧道管理的问题,将隧道看作高速公路的一部分,从智慧的定义出发,总结出智慧具有的5种特征,并以此论述智慧公路隧道应具有的特征。以实现智慧公路隧道协同管理为目的,定义隧道的空间范围,得到基于道路关键节点的不同工况下的协同管理道路拓扑结构形式和基于隧道结构、设施、车辆、运行、管理、环境等多元信息的、全样本、全时空、全过程的全息协同管控信息体系,实现了人、车、路和环境的协同管控,提高了智慧公路隧道的管理水平。

摘要：塑料由于其耐久性和耐降解性造成的环境污染日趋严重,而塑料废弃物的处理回收方法存在着缺陷。聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)是应用最广泛的塑料类型之一,但在自然条件下很难被降解。近年来,虽然多种具有PET降解活性的酶被发现,但这些酶的催化活性和热稳定性难以支撑实际工业所需,因此提高PET水解酶的降解能力已成为研究热点而备受关注。脂肪酶、角质酶、IsPETase和IsMHETase是目前研究最为广泛的PET水解酶,就这几种酶的结构、活性特征进行了总结,重点阐述了传统蛋白质工程和人工智能分子设计在增强PET水解酶应用性能方面的研究进展。期望塑料降解酶可以进一步发展优化,为循环塑料经济做出有价值的贡献。