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人工智能可從頭開始設計滅菌蛋白
http://www.CRNTT.tw   2023-01-30 17:49:36
  中評社北京1月30日電/據科技日報報導,美國科學家在最新一期《自然·生物技術》雜誌上發表論文指出,他們開發出一款新的人工智能(AI)工具ProGen,其能從頭開始設計出已被證明有效的抗菌蛋白質,最新方法有望用於研製新藥。

  蛋白質由氨基酸鏈組成,這些氨基酸的順序決定了蛋白質的形狀和功能。在最新研究中,加州生物技術初創公司Profiloent的研究人員使用AI,設計出了數百萬種新蛋白質,然後選取其中一些制成小樣本,以測試它們是否有效。

  研究人員指出,ProGen的工作方式與能生成文本的AI相似。ProGen通過學習氨基酸如何結合形成2.8億種現有蛋白質,學會了如何生成新蛋白質。而且,研究人員可讓ProGen專注於設計某一組類似的蛋白質,例如具有抗菌活性的蛋白質。

  科學家們對AI的設計過程進行了核查,使其不會讓氨基酸“胡言亂語”。他們也在真實細胞內測試了AI設計出的分子樣本。結果表明,在他們基於AI設計創造出的100個分子中,66個參與了類似於天然蛋白質的化學反應,破壞了蛋清和唾液中的細菌,這表明這些新蛋白質能殺死細菌。隨後,研究人員從中選出反應最強烈的5種蛋白質,並將它們添加到大腸杆菌樣本內,結果其中兩種蛋白質摧毀了細菌。

  接下來,研究人員用X射線對這些蛋白質進行了成像,結果表明,儘管這些蛋白質的氨基酸序列與任何現有蛋白質的差異高達30%,但它們的形狀幾乎與天然蛋白質類似。研究人員說,類似的過程可用來研發藥物新分子以供測試。

          
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