ИИ создал молекулярные ножницы, которые распознают и разрезают заданные белки
Учёные из Вашингтонского университета под руководством Дэвида Бейкера использовали искусственный интеллект для создания новых ферментов — протеаз, которые распознают и разрезают выбранные белковые последовательности. Это первый случай, когда ИИ спроектировал функциональные протеазы с нуля, а не просто новые формы белков. Об этом пишет сайт Phys.org.
Для этого исследователи объединили несколько ИИ-инструментов: RFdiffusion2 (версия RFD2-MI) для создания трёхмерной структуры, ProteinMPNN и EnhancedMPNN для подбора аминокислотных последовательностей, а также AlphaFold 3 для проверки итоговой формы. Процесс повторяли десятки раз для двух типов протеаз — цистеиновых и цинковых.
Затем конструкции протестировали с помощью бактерий, которые производили цепочку из фермента, целевой последовательности и светящегося маркера. Из 69 вариантов цистеиновой протеазы 13 успешно разрезали цель, а из 135 цинковых — 36% справились с задачей. Дальнейшая оптимизация с помощью ИИ ускорила работу лучшей цинковой протеазы в 30 раз.
Некоторые созданные ферменты показали терапевтический потенциал: один разрезал белок TDP-43, связанный с боковым амиотрофическим склерозом, другие — фрагменты амилоида-бета, ассоциированного с болезнью Альцгеймера, и сывороточного амилоида A. Клинические испытания на людях ещё не проводились, но авторы считают, что ИИ-дизайн протеаз открывает новые возможности в медицине, биотехнологиях и промышленной химии. Результаты опубликованы в журнале Nature.
