AI 驱动从头设计的荧光素酶开启多重生物发光成像新时代

长期以来，天然荧光素酶（luciferases）限制了发光技术发展。研究人员借助 AI 驱动的从头（de novo）蛋白质设计，创造出 neoLux 系列荧光素酶催化剂。其性能优于天然荧光素酶，还能实现体内多色追踪，为复杂生物学研究开辟新道路。

　　生物发光技术能在活生物体中进行高灵敏度、非侵入性成像，且无需外部激发。但过去几十年，天然荧光素酶因蛋白质折叠不佳、体积大、依赖 ATP、效率低等问题，限制了发光技术的潜力。研究利用 AI 驱动的从头蛋白质设计，创造出新一代荧光素酶催化剂 neoLux 系列。它相比天然荧光素酶有诸多优势，如体积小、稳定性强、不依赖辅助因子、细胞表达高效、催化效率高、底物正交性独特等。此外，还通过计算设计出 neoLux - 荧光蛋白福斯特共振能量转移（FRET）融合体，可在细胞内和体内进行同步多参数成像。这种开创性方法打造出统一的发光工具包，能在体内对癌症异质性进行多色追踪，为复杂生物学发现奠定基础。