蛋白质设计的AI革命: 走进David Baker的“Communal Brain”

摘要

在华盛顿大学蛋白质设计研究所（IPD），主任David Baker提出“Communal Brain”协作研究，其实验室有100多名研究人员，致力于用深度学习方法从头（de novo）设计蛋白质。100个氨基酸的小蛋白可有20¹⁰⁰种序列，但仅极小部分能折叠成稳定、有功能的结构；残基错位一个埃就可能导致药物结合失败。前博士后Nathaniel Bennett称，绕过耗时实验筛选的AI抗体设计是癌症和自身免疫病等领域长期追求的“holy grail”。去年11月，他与同事在《Nature》发表论文，展示全长de novo抗体可结合用户指定表位，AI模型可构建历史上难设计的柔性抗体环。但可制造、体内稳定且避免副作用的AI设计蛋白仍差一步。Baker区分现实与炒作：现实是可在计算机上设计蛋白质；炒作是治疗用途不止结合或催化，de novo蛋白能否革新医学仍需加深对生物学的理解。Bennett现为Xaira Therapeutics联合创始人。