來自坎普爾印度理工學院(IIT Kanpur)的研究人員,與華盛頓大學諾貝爾獎得主大衛·貝克教授的實驗室合作,開發出能阻斷GPCRs受體的迷你蛋白。
這些位於細胞表面的受體在信號傳遞中扮演關鍵角色,並作為許多現代藥物的靶點。傳統上尋找針對它們的分子需要在實驗室測試數百萬種化合物——這是一個漫長且昂貴的過程。
新方法利用人工智慧設計迷你蛋白,這些蛋白有很高機率能與特定的GPCRs結合。然後僅在實驗室條件下測試最有前景的候選者。這大大減少了藥物發現早期階段的時間和成本。
這項名為「De novo design of miniproteins targeting GPCRs」的研究發表在《自然》期刊上。團隊為CXCR4和CCR5受體創建了迷你蛋白,這些受體被研究作為癌症和愛滋病毒感染的潛在靶點。
在IIT Kanpur,使用冷凍電子顯微鏡可視化了一個迷你蛋白如何附著到CXCR4並影響其功能。這證實了電腦設計的準確性。
這項工作由貝克教授的實驗室領導,他是諾貝爾化學獎得主(2024年)。坎普爾IIT的阿倫·K·舒克拉教授及其團隊做出了關鍵貢獻:拉馬努傑·班納吉博士、馬尼尚卡爾·甘古利、安努·達拉爾、蘇德哈·米什拉和沙奇·辛哈。這項研究得到了Anusandhan國家研究基金會、生物技術部和Lady Tata紀念信託基金的支持。
雖然這些迷你蛋白尚未成為藥物,且前方還有多年的試驗,但這種方法展示了人工智慧在蛋白設計中的實際價值。這個工具將如何影響針對複雜靶點的藥物開發?
