来自印度理工学院坎普尔分校(IIT Kanpur)的研究人员与华盛顿大学诺贝尔奖获得者大卫·贝克教授的实验室合作,开发出能够阻断GPCRs受体的微型蛋白质。
这些位于细胞表面的受体在信号传导中发挥关键作用,并且是许多现代药物的靶点。传统上,为它们寻找分子需要在实验室中测试数百万种化合物——这是一个漫长且昂贵的过程。
新方法利用人工智能设计微型蛋白质,这些蛋白质极有可能与特定的GPCRs结合。然后,仅在实验室条件下测试最有希望的候选者。这大大缩短了药物发现的早期阶段所需的时间和成本。
这项名为“De novo design of miniproteins targeting GPCRs”的研究发表在《自然》杂志上。团队为CXCR4和CCR5受体创建了微型蛋白质,这些受体正被研究作为癌症和HIV感染的潜在靶点。
在IIT Kanpur,研究人员使用冷冻电子显微镜可视化了一个微型蛋白质如何与CXCR4结合并影响其功能。这证实了计算机设计的准确性。
这项工作由贝克教授实验室领导,他是2024年诺贝尔化学奖得主。关键贡献来自IIT Kanpur的阿伦·K·舒克拉教授及其团队:拉马努杰·班纳吉博士、马尼尚卡尔·甘古利、安努·达拉尔、苏德哈·米什拉和沙奇·辛哈。这项研究得到了Anusandhan National Research Foundation、Department of Biotechnology和Lady Tata Memorial Trust的支持。
尽管这些微型蛋白质尚未成为药物,并且还有多年的试验等待,但该方法展示了人工智能在蛋白质设计中的实际价值。这个工具将如何影响针对复杂靶点的药物开发?
