AI导读:

AI蛋白质设计工具EVOLVEpro在蛋白质工程领域实现重大突破,能够显著提升蛋白质的稳定性、精确度及效率,为人类应对更多挑战提供有力支持。

人工智能(AI)蛋白质设计正迎来“更快、更好、更强”的新纪元。美国麻省总医院布莱根分院与贝斯以色列女执事医疗中心的研究团队,成功研发出一款名为EVOLVEpro的AI工具,该成果在蛋白质工程领域堪称重大突破。最新一期《科学》杂志上发表的研究显示,EVOLVEpro能够显著提升蛋白质的稳定性、精确度及效率,团队通过该工具设计了六种各具特色的蛋白质。

随着AI技术的迅猛发展和大型语言模型的兴起,蛋白质工程领域正经历前所未有的变革。蛋白质语言模型凭借其“语法”理解能力,深入解析庞大的基因组数据库中的蛋白质序列,并提出针对性的改进建议。EVOLVEpro在此基础上更进一步,具备深度推理和思考能力,为蛋白质设计增添了新的维度。

研究团队利用EVOLVEpro对六种蛋白质进行了优化设计。结果显示,两款单克隆抗体经优化后,对目标的黏附力大幅提升30倍;微型CRISPR核酸酶的基因编辑效率提高了5倍;基因编辑蛋白质在基因组不同位置插入序列的能力也增强了两倍;Bxb1整合酶的DNA片段植入细胞效率提升了4倍;而T7 RNA聚合酶在准确复制RNA方面的能力更是惊人地提高了100倍。

EVOLVEpro的最大亮点在于其不受自然进化限制,能够基于特定需求对蛋白质进行精准优化,创造出性能更优、速度更快、强度更高的蛋白质,从而更有效地与目标结合,为治疗方法的改进或功能性的增强提供有力支持。

这一技术的突破意味着人类将不再局限于设计与自然产物相似的蛋白质,而是具备了应对自然未曾面临挑战的能力。例如,开发更为精准的抗体以治疗自身免疫疾病或癌症,研发更高效的病毒疫苗,以及培育营养价值更高或二氧化碳吸收能力更强的作物等。

【圈点】蛋白质工程,即利用基因工程手段对蛋白质进行改造,以获得性能更佳的蛋白质分子。蛋白质作为生命活动的主要承担者,在生命系统中扮演着至关重要的角色。它们与小分子化合物相互作用,共同调节各种生理过程。此次AI在蛋白质设计领域的再度发力,不仅设计出六种性能卓越的蛋白质,更展现了AI在应对特定需求方面的巨大潜力。“更快、更好、更强”的蛋白质,将为人类应对未来挑战提供更多可能。

(文章来源:科技日报,图片来源于网络)