人工智能可從頭開始設(shè)計滅菌蛋白
(資料圖)
美國科學(xué)家在最新一期《自然·生物技術(shù)》雜志上發(fā)表論文指出，他們開發(fā)出一款新的人工智能（AI）工具ProGen，其能從頭開始設(shè)計出已被證明有效的抗菌蛋白質(zhì)，最新方法有望用于研制新藥。
蛋白質(zhì)由氨基酸鏈組成，這些氨基酸的順序決定了蛋白質(zhì)的形狀和功能。在最新研究中，加州生物技術(shù)初創(chuàng)公司Profiloent的研究人員使用AI，設(shè)計出了數(shù)百萬種新蛋白質(zhì)，然后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(xué)習(xí)氨基酸如何結(jié)合形成2.8億種現(xiàn)有蛋白質(zhì)，學(xué)會了如何生成新蛋白質(zhì)。而且，研究人員可讓ProGen專注于設(shè)計某一組類似的蛋白質(zhì)，例如具有抗菌活性的蛋白質(zhì)。
科學(xué)家們對AI的設(shè)計過程進(jìn)行了核查，使其不會讓氨基酸“胡言亂語”。他們也在真實細(xì)胞內(nèi)測試了AI設(shè)計出的分子樣本。結(jié)果表明，在他們基于AI設(shè)計創(chuàng)造出的100個分子中，66個參與了類似于天然蛋白質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，破壞了蛋清和唾液中的細(xì)菌，這表明這些新蛋白質(zhì)能殺死細(xì)菌。隨后，研究人員從中選出反應(yīng)最強(qiáng)烈的5種蛋白質(zhì)，并將它們添加到大腸桿菌樣本內(nèi)，結(jié)果其中兩種蛋白質(zhì)摧毀了細(xì)菌。
接下來，研究人員用X射線對這些蛋白質(zhì)進(jìn)行了成像，結(jié)果表明，盡管這些蛋白質(zhì)的氨基酸序列與任何現(xiàn)有蛋白質(zhì)的差異高達(dá)30%，但它們的形狀幾乎與天然蛋白質(zhì)類似。研究人員說，類似的過程可用來研發(fā)藥物新分子以供測試。
