AI-designede proteiner som overlever 150 °C og nanonewtonkrefter Proteiner er vanligvis skjøre maskiner. Varm dem opp, dra i dem, eller send dem gjennom et høytemperatur-steriliseringstrinn (som de som brukes på sykehus), og de fleste vil folde seg ut og samle seg, og mister funksjonen. Likevel antyder mange naturlige systemer – som muskeltitin eller edderkoppsilke – at hvis du organiserer β-ark hydrogenbindinger på riktig måte, kan du oppnå bemerkelsesverdig mekanisk styrke og termisk motstandsdyktighet. Bin Zheng og medforfatterne tar den ideen og presser den til det ekstreme. Med utgangspunkt i titin I27-domenet bruker de en AI+MD-pipeline—RFdiffusion for ryggradsgenerering, ProteinMPNN for sekvensdesign, ESMFold/AlphaFold2 for strukturprediksjon, og styrt/annealing MD for screening—for systematisk å forlenge de kraftbærende β trådene og maksimere hydrogenbindinger i ryggraden i en skjærgeometri. Gjennom flere designrunder vokser de nettverket fra 4 til 33 ryggrads-H-bindinger, og skaper en "SuperMyo"-serie av proteiner med utfoldningskrefter over 1 000 pN—omtrent 4 × sterkere enn I27 under samme trekk-forhold. Bemerkelsesverdig nok reformerer disse proteinene ikke bare etter kraft, men beholder også struktur og funksjon etter eksponering for 150 °C og gjentatte høytemperatursteriliseringssykluser, og kan brukes som krysslinkere for å lage hydrogeler som overlever behandlingene intakte. Budskapet er kraftfullt: ved å kombinere generativ proteindesign med fysikkbaserte simuleringer, er det nå mulig å gjøre et enkelt prinsipp—å pakke så mange skjærmodus-hydrogenbindninger som mulig inn i β ark—til syntetiske proteiner og materialer som kan måle seg med eller overgå naturens egne mekanostabile systemer, og muliggjør proteinbaserte hydrogeler og biomaterialer som forblir funksjonelle under forhold som normalt ville ødelagt konvensjonelle proteiner. Artikkel: