Ново истраживање показује како АИ моделирање може пружити увид у протеинске структуре

Ново истраживање алгоритама вештачке интелигенције (АИ) које долази са Универзитета у Јорку омогућава научницима да развију потпуније моделе протеинских структура у људском телу. Ово може имати велики утицај на дизајн терапеутика и вакцина. 

Истраживање је објављено у часопису Природа Структурна и молекуларна биологија.

До 70 процената људских протеина је или окружено и прекривено шећером, а то утиче на њихов изглед и деловање. Вируси који стоје иза ствари као што су ЦОВИД-19 и ебола такође су заштићени иза шећера, а њихово додавање се назива модификација.

АлпхаФолд АИ програм

Истраживачи су прво развили софтвер који додаје компоненте шећера које недостају моделима креираним помоћу АИ програма под називом АлпхаФолд, а то им је омогућило да дубље проучавају протеине. АлпхаФолд је креирао Гоогле-ов ДеепМинд, и он врши предвиђања протеинских структура. 

Др Јон Агирее са Одељења за хемију је виши аутор истраживања, које је спроведено заједно са др Елизом Фадом и Карлом А. Фогартијем са Универзитета Мејнут. Такође је укључивао Харолдаса Багдонаса, који је докторант у Лабораторији за структурну биологију у Јорку. 

„Протеини људског тела су мале машине које у својим милијардама чине наше месо и кости, транспортују кисеоник, омогућавају нам да функционишемо и бране нас од патогена. И баш као што се чекић ослања на металну главу да би ударио шиљате предмете укључујући ексере, протеини имају специјализоване облике и композиције да би обавили свој посао“, рекао је др Агири.

„АлпхаФолд метода за предвиђање структуре протеина има потенцијал да револуционише токове рада у биологији, омогућавајући научницима да разумеју протеин и утицај мутација брже него икад.”

„Међутим, алгоритам не узима у обзир суштинске модификације које утичу на структуру и функцију протеина, што нам даје само део слике. Наше истраживање је показало да се ово може решити на релативно једноставан начин, што доводи до потпунијег структуралног предвиђања.

Прављење тачних предвиђања структуре

Кроз нови програм АлпхаФолд и одговарајућу базу података протеинских структура, тим научника може да направи тачна предвиђања структуре за све познате људске протеине, што је велики корак напред у овој области. 

„Увек је сјајно гледати како међународна сарадња расте да би уродила плодом, али ово је само почетак за нас“, наставио је др Агири. „Наш софтвер је коришћен у структурном раду гликана који је подржао мРНА вакцине против САРС-ЦоВ-2, али сада постоји много више што можемо да урадимо захваљујући АлпхаФолд технолошком скоку. То је још увек у раној фази, али циљ је да се пређе са реаговања на промене у гликанском штиту на њихово предвиђање.