摘要：

聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是世界上最常见的热塑性塑料之一。其积累对环境和人类健康造成不利影响。目前，机械回收是减少环境中PET的最佳途径。然而，该过程不仅消耗大量能源并排放温室气体，而且只能进行有限次数的回收。目前正在探索生物降解技术，以寻找更可持续、更高效的PET回收方法。 其中一种技术——酶法回收，只有在开发出有效的结晶PET降解酶后，才可能在工业规模上实现。本项目旨在设计并表达一种PET水解酶，使其具备与更强的结晶降解活性相关的特征——即疏水性、线性结构、宽大的活性位点裂隙以及更高的热稳定性。 通过对现有水解酶（PDB ID 7QJP）的序列引入氨基酸残基突变，以增强所需的特性。随后在Google Colab上使用AlphaFold2（一种蛋白质神经网络结构预测 ）对所得突变体进行了建模。 随后在Schrödinger Maestro 中，通过以下特征对这些突变体进行了评估：蛋白质结构比对、蛋白质制备、分子对接 （生成PET片段）以及配体相互作用图；此外，还利用半胱氨酸突变特征来识别潜在的二硫键。最后，使用 DeepSTABp（深度学习软件）预测了熔解温度。最终筛选出80个具有预期特性的有前景的突变体。 针对表现最佳的突变体进行了初步转化（热休克）和表达实验；该突变体成功表达，表明其是一种可行的酶。通过优化诱导条件，将能获得足量的该突变体（及类似突变体）进行收获，并用于实验以确认其降解效率。这有望实现酶促回收的大规模应用，为PET塑料的回收提供一种更可持续的方式。

演讲者：

梅娜·博格斯，北卡罗来纳州科学与数学高中/北卡罗来纳州立大学

梅娜·博格斯是北卡罗来纳州立大学的一名即将入学的大一新生，她计划主修化学工程、计算机科学或生物信息学。她对环境保护充满热情，这激发了她对塑料降解酶的研究。