Tekoälyn suunnittelemat proteiinit, jotka kestävät 150 °C ja nanonewtonin voimat Proteiinit ovat yleensä hauraita koneita. Lämmitä niitä, vedä tai lähetä ne korkean lämpötilan sterilointivaiheeseen (kuten sairaaloissa käytetyt), ja useimmat avautuvat ja kerääntyvät menettäen toimintansa. Monet luonnolliset järjestelmät – kuten lihastitiini tai hämähäkinsilkki – vihjaavat, että jos järjestät β-levyn vetysidokset oikein, voit saavuttaa merkittävän mekaanisen lujuuden ja lämmönkestävyyden. Bin Zheng ja hänen kanssakirjoittajansa vievät tämän ajatuksen äärimmilleen. Alkaen titiini I27 -alueesta, he käyttävät AI+MD-putkea—RFdiffuusiota selkärangan muodostamiseen, ProteinMPNN:ää sekvenssisuunnitteluun, ESMFold/AlphaFold2:ta rakenteen ennustamiseen ja ohjattua/annealointia MD:tä seulontaan—järjestelmällisesti pidentääkseen voimaa kantavia β-juosteita ja maksimoidakseen selkärankaan vetysidokset leikkausgeometriassa. Useiden suunnittelukierrosten aikana he kasvattavat verkostoa 4:stä 33:een selkärangan H-sidoksiin, luoden "SuperMyo"-sarjan proteiineja, joiden avautumisvoimat ylittävät 1 000 pN—noin 4× vahvempia kuin I27 samoissa vetotilanteissa. Huomionarvoista on, että nämä proteiinit eivät ainoastaan refrefoidu voiman jälkeen, vaan säilyttävät rakenteensa ja toimintansa altistettuaan 150 °C:lle ja toistuvien korkeiden lämpötilojen sterilointisyklien jälkeen, ja niitä voidaan käyttää ristisitojina hydrogeelien valmistukseen, jotka kestävät nämä käsittelyt ehjinä. Viesti on voimakas: yhdistämällä generatiivinen proteiinisuunnittelu fysiikkaan perustuviin simulaatioihin on nyt mahdollista muuttaa yksinkertainen periaate – pakata mahdollisimman monta leikkausmoodi-vetysidosta β levyihin – synteettisiksi proteiineiksi ja materiaaleiksi, jotka kilpailevat tai ylittävät luonnon omat mekanostabiiliset järjestelmät, mahdollistaen proteiinipohjaiset hydrogeelit ja biomateriaalit, jotka pysyvät toimivina olosuhteissa, jotka normaalisti tuhoaisivat perinteiset proteiinit. Artikkeli: