有望開發癌癥新療法!杜克大學用PepPrCLIP「不可成藥」難題
破壞以前無法用藥的致病蛋白質
原標題:有望開發癌癥新療法!杜克大學用PepPrCLIP「不可成藥」難題
文章來源:HyperAI超神經
內容字數:9620字
杜克大學研發PepPrCLIP:AI賦能,攻克“不可成藥”難題
1. **引言:** 文章介紹了杜克大學生物醫學工程系的研究團隊開發的PepPrCLIP平臺,該平臺利用人工智能技術設計短蛋白質(肽)來靶向并破壞以往難以治療的致病蛋白質。“不可成藥”蛋白質由于其結構復雜,缺乏明確的結合位點,成為藥物研發的巨大挑戰。PepPrCLIP通過結合生成式算法和對比語言-圖像預訓練模型CLIP,實現了比現有平臺RFDiffusion更快、更精準的肽設計。
2. **PepPrCLIP的工作原理:** PepPrCLIP由兩個主要組件構成:PepPr和CLIP。PepPr利用蛋白質語言模型ESM-2生成具有特定特征的候選肽序列;CLIP則通過對比學習架構篩選這些肽,最終選擇出與目標蛋白質最佳匹配的肽。該平臺通過對大量天然蛋白質序列庫進行訓練,學習肽與蛋白質之間的關聯,從而設計出能夠特異性結合并破壞致病蛋白質的肽。
3. **PepPrCLIP的優勢:** 與RFDiffusion相比,PepPrCLIP具有顯著的速度優勢,并且生成的肽與目標蛋白質的匹配度更高。實驗結果表明,PepPrCLIP生成的肽能夠有效結合并抑制多種蛋白質的活性,包括相對簡單的酶蛋白和復雜的無序蛋白質,例如參與癌癥信號傳導的β-catenin和滑膜肉瘤相關的SS18-SSX融合蛋白。
4. **實驗驗證:** 研究團隊進行了多項實驗驗證PepPrCLIP的有效性。實驗結果顯示,PepPrCLIP設計的肽能夠有效結合并抑制UltraID酶的活性,以及靶向并降解β-catenin和SS18-SSX蛋白。這表明PepPrCLIP有潛力用于治療以前無法用藥的癌癥。
5. **“不可成藥”靶點及AI藥物研發:** 文章指出超過80%的致病蛋白屬于“不可成藥”的范疇,其結構特征使得傳統藥物難以發揮作用。針對此類靶點,學術界和產業界都在積極探索新的藥物研發策略。人工智能技術,尤其是蛋白質大語言模型的興起,為攻克“不可成藥”難題提供了新的工具。文章列舉了Absci Corporation與阿斯利康的合作以及英矽智能與多倫多大學的研究,展示了AI技術在“不可成藥”藥物研發領域的應用前景。
6. **總結:** PepPrCLIP平臺的開發為“不可成藥”蛋白質的靶向治療提供了新的策略。該平臺的高效性和準確性使其在藥物研發領域具有巨大的應用潛力,為攻克多種疾病開辟了新的途徑。文章最后還介紹了贈書活動。
聯系作者
文章來源:HyperAI超神經
作者微信:
作者簡介:解構技術先進性與普適性,報道更前沿的 AIforScience 案例