技术前沿与科研应用

美研究人员开发出可设计灭菌蛋白的AI工具

日期:2023-03-02

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 美国加州生物技术初创公司Profiloent的研究人员开发出一款新的人工智能工具——ProGen,可从头开始设计出已被证明有效的抗菌蛋白质,该方法有望用于研制新药。相关研究成果于2023年1月26日发表在《自然 生物技术》上。

ProGen的工作方式与能生成文本的AI相似,通过学习氨基酸如何结合形成2.8亿种现有蛋白质,学会了如何生成新蛋白质。研究人员对AI的设计过程进行了核查,使其不会让氨基酸“胡言乱语”。同时,研究人员可让ProGen专注于设计某一组类似的蛋白质,如具有抗菌活性的蛋白质。

实验表明,基于AI设计创造出的100个分子中,66个参与了类似于天然蛋白质的化学反应,破坏了蛋清和唾液中的细菌,这表明这些新蛋白质能杀死细菌。随后,研究人员从中选出反应最强烈的5种蛋白质,并将它们添加到大肠杆菌样本内,结果其中两种蛋白质摧毁了细菌。

研究人员用X射线对这些蛋白质进行了成像,结果表明,尽管这些蛋白质的氨基酸序列与任何现有蛋白质的差异高达30%,但它们的形状几乎与天然蛋白质类似。研究人员指出类似的过程对于研发药物新分子具有重大意义。

信息来源:

https://www.nature.com/articles/s41587-022-01618-2

科技日报. 刘霞. http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2023-01/30/content_547918.htm?div=-1

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