インド工科大学カンプール校（IIT Kanpur）の研究者らは、ワシントン大学のノーベル賞受賞者であるデビッド・ベイカー教授の研究室と共同で、GPCRs受容体をブロックできるミニタンパク質を開発した。
これらの受容体は細胞表面に位置し、シグナル伝達において重要な役割を果たし、多くの現代の医薬品の標的となっている。従来の分子探索では、実験室で数百万の化合物をテストする必要があり、時間とコストがかかるプロセスである。
新しいアプローチでは、人工知能を使用して特定のGPCRsに高い確率で結合するミニタンパク質を設計する。その後、最も有望な候補のみを実験室で検証する。これにより、医薬品発見の初期段階における時間とコストが大幅に削減される。
「De novo design of miniproteins targeting GPCRs」というタイトルの研究は、Nature誌に掲載された。チームは、がんやHIV感染症の潜在的な標的として研究されているCXCR4およびCCR5受容体に対するミニタンパク質を創製した。
IIT Kanpurでは、クライオ電子顕微鏡を使用して、ミニタンパク質の1つがCXCR4に結合し、その機能に影響を与える様子を可視化した。これにより、コンピューターによる設計の正確性が確認された。
この研究は、2024年にノーベル化学賞を受賞したベイカー教授の研究室が主導した。IIT Kanpurのアルン・K・シュクラ教授がチーム（ラマヌジ・バナジー博士、マニシャンカル・ガングリー、アンヌ・ダラル、スドハ・ミシュラ、シャチ・シンハ）とともに重要な貢献を果たした。この研究は、Anusandhan National Research Foundation、Department of Biotechnology、およびLady Tata Memorial Trustによって支援された。
これらのミニタンパク質はまだ医薬品にはなっておらず、今後数年にわたる試験が必要だが、この方法はタンパク質設計におけるAIの実用的価値を示している。このツールは、複雑な標的に対する医薬品開発にどのような影響を与えるだろうか？
