AI-designade proteiner som överlever 150 °C och nanonewtonkrafter Proteiner är vanligtvis ömtåliga maskiner. Värm dem, dra i dem eller skicka dem genom en högtemperatursterilisering (som de som används på sjukhus), och de flesta vecklas ut och samlas, och förlorar sin funktion. Ändå antyder många naturliga system – som muskeltitin eller spindelsilke – att om man organiserar vätebindningar β sheet på rätt sätt kan man få anmärkningsvärd mekanisk styrka och termisk motståndskraft. Bin Zheng och medförfattarna tar den idén och driver den till det extrema. Med början i titin I27-domänen använder de en AI+MD-pipeline – RFdiffusion för ryggradsgenerering, ProteinMPNN för sekvensdesign, ESMFold/AlphaFold2 för strukturprediktion och styrd/annealing MD för screening – för att systematiskt förlänga de kraftbärande β strängarna och maximera ryggradsvätebindningar i en skjuvgeometri. Över flera designrundor växer de nätverket från 4 till 33 ryggrads-H-bindningar, vilket skapar en "SuperMyo"-serie av proteiner med vecklade krafter över 1 000 pN—ungefär 4 × starkare än I27 under samma dragningsförhållanden. Anmärkningsvärt nog återformas dessa proteiner inte bara efter kraft, utan behåller också struktur och funktion efter exponering för 150 °C och upprepade högtemperatursteriliseringscykler, och kan användas som tvärbindare för att skapa hydrogeler som överlever dessa behandlingar intakta. Budskapet är kraftfullt: genom att kombinera generativ proteindesign med fysikbaserade simuleringar är det nu möjligt att omvandla en enkel princip—packa så många skjuvmodevätebindningar som möjligt i β ark—till syntetiska proteiner och material som kan mäta sig med eller överträffa naturens egna mekanostabila system, vilket möjliggör proteinbaserade hydrogeler och biomaterial som förblir funktionella under förhållanden som normalt skulle förstöra konventionella proteiner. Papper: