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AI提高蛋白質預測 有助藥物設計

產業訊息
2024-10-10

諾貝爾化學獎得主出爐,由美國生物化學教授貝克、英國Google DeepMind的哈薩比斯及瓊珀獲得。國內學者指出,貝克的實驗室開發出的軟體,曾開發出全球第一個人工合成的酵素;瓊珀、哈薩比斯的研究,則是藉由AI,在五年內將蛋白質折疊預測的準確率從百分之四十,提高到百分之九十,對於藥物設計是重要發現。

 

中研院生物化學研究所副研究員吳昆峯說明,貝克的實驗室所做的研究,是蛋白質折疊的研究領域中非常困難的題目,科學家五十幾年來用盡一切的方法預測,想讓蛋白質折疊成正確的構形。貝克的實驗室發展一套稱為Rosetta的軟體,不只能修改原來的蛋白質,也可以從不存在的序列找到新的功能、新的折疊方式。

 

吳昆峯指出,Rosetta在二○○三年開發出全球第一個人工合成、人工設計的酵素,這證明可以用軟體來設計一個「不存在於世界上任何一種序列」的蛋白質,並引發學界廿年來相繼投入這個領域。往後Rosetta軟體持續優化、修改後,才會有AI軟體的加入,讓蛋白質結構預測更成功。

 

清大化學系助理教授楊自雄說,哈薩比斯及瓊珀研究的重要性在於,只要給出一串基因序列,就能生成出應該得到的靜態蛋白質結構。過去科學家用物理方式做蛋白質折疊,準確率相對低又耗時長,二○一六年的準確率僅約百分之四十。到二○二○年,兩人提出的AlphaFold2模型,準確率達到百分之九十,也就是說,給出一段DNA序列,折疊出來的蛋白質結構有九十%可以跟實質上得到的結構一樣,這對於藥物設計是非常重要的發現。

 

吳昆峯說,他們設計的東西可能還沒有到藥物開發、上市階段,但往後幾年應該會成為做抗體篩選、藥物設計的主流方式。

 

中央研究院生物化學研究所研究員徐尚德表示,曾聽過貝克的幾次演講,最近一次是在西雅圖大學辦理的研討會,據他了解,即使貝克已經不在研究的第一線,仍充滿好奇心,每天都還是有不同的想法、和不同人討論,覺得非常了不起。

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