Australische Wissenschaftler verwenden KI, um Protein zu schaffen, das Superbugs tötet

Diese in Nature Communications veröffentlichte Studie bietet eine neue Möglichkeit, die wachsende Krise zu bekämpfen, die durch antibiotika -resistente Superkörpern verursacht wird. Durch die Verwendung von KI in dieser Weise hat die australische Wissenschaft inzwischen Länder wie die USA und China beigetreten, die AI-Plattformen entwickelt haben, die in der Lage sind, schnell Tausende von Proteinen zu erzeugen, um den Weg für eine schnellere, erschwinglichere Entwicklung und Diagnostik zu ebnen, die die biomedizinische Forschung und die Patientenversorgung verändern könnten.

Das Naturkommunikationspapier wird von Dr. Rhys Grinter und Associate Professor Gavin Knott, einem Snow Medical Fellow, geleitet, der das neue AI Protein Design-Programm leitet (mit Knoten am BIO21 Institute und dem Monash Biomedicine Discovery Institute.

Laut Dr. Grinter und A/Prof. Knott, die in dieser Arbeit verwendete KI-Proteindesign-Plattform, ist die erste in Australien, die die Arbeit von David Baker (der letztes Jahr den Nobelpreis für Chemie gewonnen hat) modelliert und einen End-to-End-Ansatz entwickelt hat, der eine breite Palette von Proteinen schaffen könnte. „Diese Proteine werden jetzt als Pharmazeutika, Impfstoffe, Nanomaterialien und winzige Sensoren entwickelt, wobei viele andere Anwendungen noch getestet werden müssen“, sagte Associate Professor Knott.

Für diese Studie verwendete die AI-Proteindesign-Plattform AI-gesteuerte Protein-Design-Tools, die für Wissenschaftler überall frei verfügbar sind. „Es ist wichtig, das Proteindesign zu demokratisieren, damit die ganze Welt die Fähigkeit hat, diese Tools zu nutzen“, sagte Daniel Fox, der Doktorand, der den größten Teil der experimentellen Arbeiten für die Studie ausführte. „Mit diesen Tools und solchen, die wir im eigenen Haus entwickeln, können wir Proteine entwickeln, um eine bestimmte Zielstelle oder einen bestimmten Liganden zu binden, als Inhibitoren, Agonisten oder Antagonisten oder konstruierte Enzyme mit verbesserter Aktivität und Stabilität.“

Laut Dr. Grinter werden derzeit Proteine, die bei der Behandlung von Krankheiten wie Krebs oder Infektionen verwendet werden, aus der Natur abgeleitet und durch rationales Design oder In -vitro -Evolution und Selektion umgesetzt. „Diese neuen Methoden im Deep Learning ermöglichen das effiziente De -novo -Design von Proteinen mit spezifischen Merkmalen und Funktionen, senken die Kosten und beschleunigen die Entwicklung neuer Proteinbindemittel und technischer Enzyme“, sagte er.

Seit der Arbeit von David Baker werden neue Tools und Software entwickelt, wie Bindcraft und Chai, die in eine von Dr. Grinter und A/Prof. geleitete AI-Protein-Design-Plattform integriert wurden. Knott ..

Professor John Carroll, Direktor des Monash Biomedicine Discovery Institute, sagte, das neue AI -Protein -Design -Programm ‚bringt Australien „mit der Aufregung dieser aufregenden neuen Modalität für die Gestaltung neuartiger Therapeutika und Forschungswerkzeuge. Es ist ein Beweis für den unternehmerischen Geist von zwei fabelhaften jungen Wissenschaftlern, die ab Tag und Tag gearbeitet haben, um diese Kapazität von Kräden aus zu bauen“.

„Das Programm mit Sitz an der Monash University und der University of Melbourne wird von einem Team talentierter Strukturbiologen und Informatiker durchgeführt, die den Designprozess von End-to-End verstehen. Dieses ausführliche Kenntnis der Proteinstruktur und des maschinellen Lernens macht uns zu einem hoch agilen Programm, das regelmäßig in die Spitzenkante in Ai-Protein-Design in der Lage ist“, sagte Associate Professor Knott.

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