摘要：在生物学中，酶已经发展了数百万年以驱动化学反应。科学家现在得出了普遍的规则，以实现最佳酶的从头设计。例如，他们考虑了将二聚体分解为两个单体分子的酶促反应。考虑到这种酶 - 基底复合物的几何形状，他们确定了三个黄金规则，应考虑这些黄金规则以构建功能性酶。...

在生物学中，酶已经发展了数百万年以驱动化学反应。马克斯·普朗克动力与自组织（MPI-DS）的科学家现在得出了普遍的规则从头开始最佳酶的设计。例如，他们考虑了将二聚体分解为两个单体分子的酶促反应。考虑到这种酶 - 基底复合物的几何形状，他们确定了三个黄金规则，应考虑这些黄金规则以构建功能性酶。

首先，酶和分子的界面应位于各自的较小端。这样，可以实现两者之间的强大耦合。出于同样的原因，酶的构象变化不应比反应中的构象变化小。最后，酶的构象变化必须足够快地发生，以最大化反应的化学驱动力。

MPI-DS总监Ramin Golestanian描述了这种方法：“我们对两个主要支柱进行了研究。”他继续说：“守恒动量和反应坐标之间的耦合。”因此，研究人员扩大了经典的二维反应坐标的看法。通常，酶促反应的模型定义了必须克服的能量屏障才能进行反应。

该研究的第一作者Michalis Chatzittofi说：“就像在我们的模型中一样，我们也考虑了酶的动力学和耦合，我们超越了这一现有概念，考虑了两个反应坐标。”他总结说：“现在，人们可以想象通过采取其他路线来绕开它的其他方法，而不是克服能源障碍。”

这些结果为分子机器设计提供了新的基础，避免了单独模拟每个原子的动力学的乏味且具有挑战性的方法。