报告题目：From Zero to Hero: 计算机蛋白质设计时代的来临

报 告 人：吴边 研究员

工作单位：中国科学院微生物研究所

报告时间：2018年06月04日（星期一）上午10:00-11:00

报告地点：医学部8号楼一楼会议室

报告摘要：

蛋白质的生物学功能很大程度上由其三维结构所决定，结构预测与设计是了解酶功能的一种重要途径。《Science》杂志遴选了125个悬而未决的核心科学问题，蛋白质的三维折叠规律即为其中之一。近年来，计算机科学、计算化学、生物信息学、基因组学等多学科的联合进步，使这一古老问题的解决看到了曙光。蛋白质结构预测方法和新功能酶计算设计策略得到了迅猛的发展。设计具有特定结构或功能的蛋白质一方面可以揭示蛋白质结构与功能关系的规律，另一方面可以创造具有潜在应用价值的蛋白质。计算机人工蛋白结构预测以及新功能酶设计得到了前所未有的重视和发展，成为了生物学、化学、物理学、数学等多学科交叉的热点前沿领域。

目前计算机人工酶设计主要遵循“Inside-out”的设计策略。这种策略主要基于Rosetta能量函数对氨基酸进行最优结构分数排序。氨基酸侧链的旋转异构体则通过蒙特卡洛模拟退火方法进行多轮采样，包括侧链、骨架、配体构象以及受体刚性结构的最小化等。本报告将对计算机酶设计的基本原理进行简要介绍，并展示计算机设计在超耐热工业酶以及新化学反应设计中的最新实例与实际工业应用的突破。

报告人简介：

吴边，中国科学院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室副主任，博士生导师。担任中国生物发酵产业协会理事，中国微生物学会酶工程专业委员会委员。致力于新型工业酶的发掘，工程改造设计与催化应用。围绕蛋白质大分子的结构和功能对应关系，酶中心化学反应中底物与周围基团的动态变化，多酶联用的适配性，工业酶的改造进化方法学等关键科学问题开展研究。在Nat. Chem. Biol., Angew. Chem., Trends. Biotechnol., ACS catalysis等国际著名刊物发表数十篇论文。长期与工业界密切合作，曾参与德国巴斯夫（BASF），荷兰皇家帝斯曼集团（DSM）等跨国化工企业的工业酶项目开发，与国内多家企业也开展了联合研发工作，目前已经有多项技术实现商业转化与产业应用。