Proteine proiectate de AI care supraviețuiesc forțelor de 150 °C și nanonewton Proteinele sunt de obicei mașini fragile. Dacă le încălzești, tragi de ele sau treci printr-o etapă de sterilizare la temperaturi înalte (ca cele folosite în spitale), majoritatea se vor desfășura și se vor agrega, pierzându-și funcția. Totuși, multe sisteme naturale — precum titina musculară sau mătasea de păianjen — sugerează că, dacă organizezi corect legăturile de hidrogen din β, poți obține o rezistență mecanică remarcabilă și o rezistență termică. Bin Zheng și coautorii iau această idee și o duc la extrem. Pornind de la domeniul titin I27, ei folosesc o conductă AI+MD — RFdiffusion pentru generarea coloanelor vertebrale, ProteinMPNN pentru proiectarea secvențelor, ESMFold/AlphaFold2 pentru predicția structurii și MD dirijat/recoacere pentru screening — pentru a alungi sistematic firele β care poartă forță și a maximiza legăturile de hidrogen ale coloanei vertebrale într-o geometrie de forfecare. Prin mai multe runde de proiectare, ele cresc rețeaua de la 4 la 33 de legături H din coloana vertebrală, creând o serie "SuperMyo" de proteine cu forțe de desfășurare peste 1.000 pN—aproximativ 4× mai puternice decât I27 în aceleași condiții de tragere. Remarcabil, aceste proteine nu doar că se reproduc după forță, dar își păstrează și structura și funcția după expunerea la 150 °C și cicluri repetate de sterilizare la temperaturi ridicate, și pot fi folosite ca reticulante pentru a produce hidrogeluri care supraviețuiesc acestor tratamente intacte. Mesajul este puternic: combinând proiectarea proteinelor generative cu simulări bazate pe fizică, este acum posibil să transformăm un principiu simplu — să împachetăm cât mai multe legături de hidrogen în mod de forfecare în foi β — în proteine și materiale sintetice care rivalizează sau depășesc sistemele mecanostabile ale naturii, permițând hidrogeluri și biomateriale pe bază de proteine care rămân funcționale în condiții ce în mod normal ar distruge proteinele convenționale. Hârtie: