基于大规模混合整数线性规划的计算生物酶设计的研究

计算机辅助化学产品设计是化学产品工程研究的核心内容。本申请在数学规划方法基础上探索建立同时考虑蛋白质侧链堆积及底物与酶活性位点分子对接的计算生物酶设计模型，并发展高效的组合优化算法求解对应的大规模混合整数线性规划问题。通过具体分析蛋白质折叠稳定性的要求及设计特定的活性位点结构赋予所设计的蛋白质所需要的功能，逐步解决蛋白质产品设计中结构和功能的复杂关系，从而达到通过序列的改变提高生物酶催化剂功能的要求。本申请将探索通过计算生物酶设计的方法增强枯草杆菌蛋白酶的低温适应性，降低洗涤温度，从而大大降低洗涤工业的能耗，并有望进一步推动生物节能技术在化学工业中的应用。