我科学家首创蛋白质动态结构AI建模方法
西湖大学在近日宣布了一个令人振奋的消息:其人工智能(AI)讲席教授李子青团队与厦门大学、德睿智药紧密合作,成功研发出了名为ProtMD的AI模型。这一模型,是首个尝试蛋白质动态构象变化的人工智能方法,它犹如一把神秘的钥匙,打开了通往精准药物研发的大门。
这项研究成果已经发表在顶尖的《尖端科学》期刊上,引起了广泛的关注。众所周知,蛋白质是生命活动的重要基础,而药物的研发往往需要与蛋白质进行精确的“对接”。李子青教授介绍道,此前谷歌旗下公司研发的“阿尔法折叠2”能够预测蛋白质的三维结构,但对蛋白质的动态变化仍然束手无策。而此次李子青团队开发的AI模型,则能够在给定药物分子和靶点蛋白的情况下,预测药物分子与生物体内靶点蛋白质结合后的结构变化过程。
这一创新性的技术,不仅能推断药物与靶标蛋白结合的稳定性,预测药物功能,还能极大地提高AI药物设计的精度和效率。为了实现这一突破,研究团队精心选取了数十个具有代表性的蛋白质结构进行模拟,获取了蛋白质的空间运动轨迹,建立了动态构象的模型。在训练过程中,模型不仅学会了基于上一时刻的蛋白构象预测下一时刻的构象,还具备了排序能力,能对时序被打乱的蛋白质构象进行排序。
实验数据显示,这款AI模型在药物蛋白亲和力预测任务上,其轻量级版本的表现已经超越了现有的最优模型。李子青强调,“预测蛋白质结构的动态变化,对理解生命过程和研发新型药物都有着极其重要的意义。”特别是在AI药物设计中,这一技术通过对药物分子与靶点蛋白结合后的动态结构变化进行预测,为评估药物效能和提高筛选准确性提供了全新的思路。
无疑,ProtMD模型的诞生是人工智能与生命科学结合的又一重要里程碑。它不仅有望为药物研发领域带来革命性的变革,还为未来人工智能在更多领域的应用提供了无限的想象空间。我们期待着这一技术的进一步发展和应用,为人类的健康事业带来更多的福音。