DeepMind 新的生物人工智能系统 AlphaProteo：专门设计能够与特定靶标分子结合的蛋白质

DeepMind 发布了一个新的生物人工智能系统，专门设计能够与特定靶标分子结合的蛋白质。这些蛋白质可以与特定的目标分子（例如病毒蛋白或癌症相关蛋白）紧密结合。通过生成这些蛋白质结合体，AlphaProteo 能够加速药物开发、疾病研究和诊断等生物学和健康领域的进展。

AlphaProteo在实验中表现出比现有方法更高的成功率和结合强度，特别是对于新冠病毒和癌症相关的蛋白质。该系统设计的蛋白质结合体的结合强度平均比现有最佳方法强10倍。某些蛋白体甚至优于经过多轮实验优化设计的蛋白质。

主要功能：

1. 设计新型蛋白质： AlphaProteo能够生成与目标分子紧密结合的新型蛋白质，这些蛋白质可以作为生物学研究和健康研究中的核心工具。例如，它可以设计与特定疾病相关的蛋白质结合体，如VEGF-A，这对癌症和糖尿病的研究具有重要意义。通过生成高效结合体，AlphaProteo 在疾病研究、药物开发以及诊断领域展现出巨大潜力。它不仅能够提高药物开发效率，还能用于设计生物传感器和加速基础生物研究。
2. 多靶点设计：AlphaProteo 能够设计针对多种目标蛋白质的结合体。它已经成功设计了与癌症、炎症、自身免疫疾病以及病毒（如 SARS-CoV-2）相关的目标蛋白质结合体。
3. 多功能性应用： 生成的蛋白质结合体可应用于多个领域，包括药物开发、疾病诊断、细胞与组织成像、以及增强农作物抗性等。
4. 提高实验成功率： AlphaProteo设计的蛋白质结合体在实验中表现出更高的成功率，减少了实验过程中反复测试和优化的需求，从而加速了实验进程。例如，对于某些病毒蛋白（如 BHRF1），实验室测试的成功率达到了 88%。
5. 针对多种蛋白质目标： AlphaProteo已经成功设计了针对多种重要目标蛋白的结合体，例如：SARS-CoV-2（新冠病毒）相关蛋白、BHRF1病毒蛋白、以及多种与癌症和炎症相关的蛋白（如IL-7Rɑ、PD-L1、TrkA、IL-17A等）。

特点：

1. 高结合强度： AlphaProteo生成的蛋白质与目标分子结合的强度比现有方法高出3到300倍，大大增强了蛋白质的功能有效性。例如，对目标蛋白BHRF1的结合成功率达88%。
2. 结合多样化： 系统可处理多种不同的蛋白质目标，并通过AI算法设计出适合多种场景的蛋白质结合体，包括病毒蛋白和与癌症、炎症相关的蛋白。
3. 实验验证与优化： AlphaProteo不仅在计算机模拟中取得了成功，实验室的测试也证实了其生成的蛋白质在生物学功能上的有效性，例如阻止SARS-CoV-2病毒感染细胞。
4. 持续改进与扩展： 虽然目前在某些复杂蛋白（如TNFɑ）上仍面临挑战，DeepMind团队正在努力改进AlphaProteo，以便应对更复杂的设计问题，进一步提高算法的成功率和结合亲和力。