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一种新的人工智能工具可以极大地加快救生药物的发现
中国研究人员推出了一个新的人工智能框架,可以加速新药的发现。 DrugCLIP 可以在短短几个小时内针对数千个蛋白质靶标扫描数百万种潜在药物化合物,比当前的虚拟筛选方法快一千万倍。
来源:英国物理学家网首页中国研究人员推出了一个新的人工智能框架,可以加速新药的发现。 DrugCLIP 可以在短短几个小时内针对数千个蛋白质靶标扫描数百万种潜在药物化合物,比当前的虚拟筛选方法快一千万倍。
通常,当科学家开发新药时,他们会使用复杂的计算机模拟将 3D 药物分子装入蛋白质口袋中。这表明它可能与蛋白质的结合位点和功能相互作用。然而,这个过程非常耗时且昂贵。
不同的方法
因此,清华大学的 Yanyan Lan 及其同事决定采用不同的药物发现方法,正如他们在《科学》杂志上发表的一项研究中所描述的那样。 DrugCLIP 不像缓慢的物理模拟,而是像高速搜索引擎一样工作。
该程序使用两个神经网络,一个用于蛋白质口袋,一个用于分子。它训练它们将两个分量转换为数学向量,如果合适,它们将在共享数字空间中彼此接近。
AI 只需测量向量之间的距离即可找到匹配项。通过将潜在药物的物理形状转化为数字,系统可以立即搜索数万亿种可能性。
为了同时适用于数千个目标,该团队使用了另一个 AI 程序 AlphaFold 2 来预测大约 10,000 种人类蛋白质的 3D 结构。这展示了蛋白质如何卷曲成它们发挥作用所需的 3D 形状。
然而,虽然计算机生成的形状通常是正确的,但需要放置药物的口袋通常缺乏足够的细节。因此,研究人员创建了 GenPack,使口袋足够准确,以便 DrugCLIP 找到匹配。
超快
“DrugCLIP 是一种超快的虚拟筛选方法,我们通过计算机基准评估和湿实验室实验对其进行了严格验证,”科学家在论文中评论道。
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