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AI助力蛋白质设计进入新阶段

来源:光明网-《光明日报》2025-03-25 04:05

  【瞧!我们的前沿科技】

  光明日报上海3月24日电(记者颜维琦 通讯员魏娜)在蛋白质设计领域,传统方法面临着诸多难题,如需要丰富的专家经验,且要经过数以万计的实验试错,时间长、成本高,这些问题长期制约着行业发展。日前,上海交通大学洪亮教授团队发布最新蛋白质设计模型“Venus”,把蛋白质生产由“缓慢的试错”变为“高效率的精准设计”,开启AI蛋白质设计新阶段。

  科研团队首先建立了全球最大的蛋白质序列数据集Venus-Pod。其含有近90亿条蛋白质序列,包含数亿个功能标签。这些数据覆盖从常规地表生物到极端环境微生物的蛋白质序列信息,为AI模型提供了丰富“养分”,让其能更好地理解蛋白质的序列、结构和功能关系,挖掘新蛋白,助力生物医药和合成生物学发展。

  针对蛋白质设计中关键的功能预测问题,团队训练出Venus系列模型。与其他聚焦蛋白质结构的模型不同,Venus直接瞄准“功能预测”。它能精准学习自然界蛋白质序列与功能的关系,预测蛋白质突变功能的精度位居行业榜首。

  据介绍,Venus系列模型具备两大核心功能:“AI定向进化”与“AI挖酶”。“AI定向进化”可优化蛋白质性能,让其成为满足应用需求的“六边形战士”。而“AI挖酶”则是Venus基于其海量的未知功能蛋白质数据集,可以“海选超能力战士”,去精准发掘满足苛刻应用需求的具备超常规功能的蛋白质,比如极度耐热、极度耐酸、极度耐碱、极度耐胃肠消化等。这些超常规功能的蛋白质在生物技术、医药研发和工业生产中具有巨大的应用潜力,能够为相关领域带来创新和突破。

  《光明日报》(2025年03月25日 08版)

[ 责编:孙宗鹤 ]
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