अल्फाप्रोटो जीव और स्वास्थ्य और स्वास्थ्य अनुसंधान के लिए उपन्यास प्रोटीन बनाता है

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प्रोटीन डिजाइन और गीले लैब टीम

नई एआई सिस्टम एक प्रोटीन डिजाइन करता है जो सफलतापूर्वक एक लक्ष्य के साथ अणुओं को बांधता है, जिसमें दवा की संरचना, रोग समझ और आगे विस्तार की संभावना होती है।

शरीर की प्रत्येक जैविक प्रक्रिया, कोशिका वृद्धि से लेकर प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं तक, प्रोटीन के सो -कॉल किए गए अणुओं के बीच बातचीत पर निर्भर करती है। लोक की कुंजी की तरह, एक प्रोटीन दूसरे को टाई कर सकता है, जिससे जटिल सेलुलर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने में मदद मिलती है। Alphafold जैसे प्रोटीन संरचना ने हमें पहले से ही एक जबरदस्त समझ दी है कि कैसे प्रोटीन अपने कार्यों को करने के लिए एक -दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, लेकिन ये उपकरण उन इंटरैक्शन को सीधे ठीक करने के लिए नए प्रोटीन नहीं बना सकते हैं।

विजय एन्ट्रिस्टस, हालांकि, उपन्यास प्रोटीन बना सकते हैं जो लक्ष्य अणुओं को सफलतापूर्वक लक्षित करते हैं। ये बाइंडर शोधकर्ताओं को अनुसंधान के व्यापक स्पेक्ट्रम की प्रगति में तेजी लाने में मदद कर सकते हैं, जिसमें दवा विकास, सेल और ऊतक इमेजिंग, रोग समझ और निदान – कीटों के लिए फसल प्रतिरोध शामिल हैं। जबकि प्रोटीन डिजाइन के लिए नवीनतम मशीन सीखने के दृष्टिकोण बहुत अधिक चले गए हैं, प्रक्रिया अभी भी श्रम है और व्यापक प्रयोगात्मक परीक्षण की आवश्यकता है।

जैविक और स्वास्थ्य अनुसंधान के लिए बिल्डिंग ब्लॉकों के रूप में सेवा करने के लिए, हम अपने पहले एआई प्रणाली, अल्फाप्रोटो के लिए उपन्यास, उच्च शक्ति वाले प्रोटीन बाइंडरों का परिचय देते हैं। यह तकनीक जैविक प्रक्रियाओं की हमारी समझ में तेजी लाने और नई दवाओं की खोज में सहायता करने, बायोसेंसर के विकास और अधिक की संभावना है।

अल्फप्रोटो VEGF-A सहित विभिन्न लक्ष्य प्रोटीनों के लिए नए प्रोटीन बाइंडर का उत्पादन कर सकता है, जो कैंसर और मधुमेह की जटिलताओं से जुड़ा है। यह पहली बार है जब कोई VEGF-A के लिए एक सफल प्रोटीन बाइंडर बनाने में सक्षम है।

अल्फाप्रोटो भी सात लक्ष्य प्रोटीनों पर सर्वोत्तम मौजूदा तरीकों की तुलना में उच्च प्रायोगिक सफलता दर प्राप्त करता है, जिन्हें हम परीक्षण करते हैं और कई बार बेहतर बाइंडिंग कनेक्शन होते हैं।

प्रोटीन को संयोजित करने के लिए जटिल तरीके सिखाना

प्रोटीन बाइंडर जो लक्ष्य प्रोटीन को कस सकता है उसे डिजाइन करना मुश्किल है। पारंपरिक तरीके समय गहन होते हैं, जिसमें व्यापक प्रयोगशाला के काम के कई दौर की आवश्यकता होती है। बाइंडरों को बनाए जाने के बाद, वे अतिरिक्त प्रयोगात्मक दौर से गुजरते हैं, जो कि बाइंडिंग अटैचमेंट को ptiming करने के लिए Ze को पीटते हैं, इसलिए वे उपयोगी होने के लिए पर्याप्त निर्माण करते हैं।

प्रोटीन डेटा बैंक (पीडीबी) को 100 मिलियन से अधिक की अनुमानित रचनाओं के लिए बड़ी मात्रा में प्रोटीन डेटा और अल्फफोल्ड्स पर प्रशिक्षित किया जाता है, अल्फाप्रोतो ने अणुओं को परस्पर जुड़े अणुओं के कई तरीके सीखे हैं। लक्ष्य अणु के गठन और उस अणु पर चयनित बाध्यकारी स्थानों के बाध्यकारी स्थानों के सेट को देखते हुए, अल्फाप्रोटो एक उम्मीदवार प्रोटीन का उत्पादन करता है जो उन स्थानों पर लक्ष्य से जुड़ता है।

टारगेट प्रोटीन के साथ बातचीत करने वाले प्रोटीन बाइंडर संरचनाओं की तस्वीर। नीले रंग में दिखाए गए अल्फाप्रोटो द्वारा उत्पन्न पूर्वानुमान एक प्रोटीन बाइंडर संरचना है, जिसे लक्ष्य प्रोटीन से बांधने के लिए डिज़ाइन किया गया है। लक्ष्य पीले रंग में दिखाया गया प्रोटीन है, विशेष रूप से SARS-COVE-2 स्पाइक रिसेप्टर-बैंडोनर डोमेन

महत्वपूर्ण प्रोटीन बाइंडिंग लक्ष्यों पर सफलता

अल्फप्रोटो का परीक्षण करने के लिए, हमने विभिन्न लक्ष्य प्रोटीनों के लिए बाइंडर्स का गठन किया, जिसमें संक्रमण में शामिल दो वायरल प्रोटीन, BHRF1 और SARS-COVE-2 स्पाइक प्रोटीन रिसेप्टर-बाइंडिंग डोमेन, SC2 RBD, और कैंसर, सूजन और ऑटोइम्यून रोगों में शामिल पांच प्रोटीन शामिल हैं। , IL-7RR, PD-L1, ट्रक, IL-17A और VEGF-A।

हमारे सिस्टम में एक बहुत ही प्रतिस्पर्धी बाध्यकारी सफलता दर और सबसे अच्छा वर्ग बाध्यकारी शक्ति है। सात लक्ष्यों के लिए, अल्फाप्रोटो ने एक उम्मीदवार प्रोटीन इन-सिलिको बनाया, जो प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किए जाने पर उनके इच्छित प्रोटीन से मजबूती से बंधा हुआ था।

सात -टारगेट प्रोटीन पूर्वानुमान प्रारूपों के चित्रों का ग्रिड, जिसके लिए अल्फाप्रोटो ने एक सफल बाइंडर का उत्पादन किया। नीले रंग में दिखाए गए एक गीली प्रयोगशाला में परीक्षण किए गए बाइंडरों के उदाहरण हैं, जो पीले रंग में दिखाए गए हैं, प्रोटीन लक्ष्य हैं, और गहरे पीले रंग के बाध्यकारी क्षेत्र हैं।

एक विशेष लक्ष्य के लिए, वायरल प्रोटीन BHRF1, हमारे उम्मीदवार का 88% सफलतापूर्वक संलग्न होता है जब Google डीपमाइंड वेट लैब का परीक्षण किया जाता है। परीक्षण किए गए लक्ष्यों के आधार पर, अल्फप्रोटो बाइंडर्स भी सर्वश्रेष्ठ मौजूदा डिजाइन विधियों की तुलना में औसतन 10 गुना अधिक दृढ़ता से निर्माण करते हैं।

दूसरे लक्ष्य के लिए, TRKA, हमारा बाइंडर इस लक्ष्य के सबसे अच्छे -designed बाइंडरों से भी अधिक मजबूत है जो प्रयोगात्मक इष्टतम ptimization के कई दौर में है।

बार ग्राफ अन्य डिज़ाइन विधियों की तुलना में सात लक्ष्य प्रोटीन के लिए अल्फप्रोटो आउटपुट की इन विट्रो सफलता दर दिखा रहा है। सफल बाइंडरों को खोजने के लिए उच्च सफलता दर को कम डिजाइन का परीक्षण किया जाना चाहिए।

अन्य डिजाइन विधियों की तुलना में, एक बार ग्राफ सात लक्ष्य प्रोटीनों में से प्रत्येक के लिए प्रयोगात्मक इष्टतम ptimization के बिना अल्फाप्रोट के डिजाइन के लिए सबसे अच्छा कनेक्शन दिखाता है। निचले कनेक्शन का मतलब है कि बाइंडर प्रोटीन लक्ष्य प्रोटीन के साथ अधिक कसकर बांधता है। कृपया ical BHI अक्ष के लघुगणक पैमाने पर ध्यान दें।

हमारे परिणाम मान्य हैं

आगे सिलिको में हमारे वेट लैब सत्यापन और परीक्षण अल्फापोटो में, हमने हमारे प्रोटीन बाइंडरों को मान्य करने के लिए फ्रांसिस क्रीक इंस्टीट्यूट से पीटर चेरेपैनोव, केटी बेंटले और डेविड एलवी बॉउरे के अनुसंधान समूहों को रोक दिया। विभिन्न प्रयोगों के आसपास, वे हमारे कुछ मजबूत SC2 RBD और VEGF-A बाइंडर्स में गोता लगाते हैं। अनुसंधान समूहों ने पुष्टि की कि इन बाइंडरों की बाध्यकारी बातचीत वास्तव में अल्फप्रोट्स की भविष्यवाणी के समान थी। इसके अलावा, समूहों ने पुष्टि की कि बाइंडरों में एक उपयोगी जैविक कार्य होता है। उदाहरण के लिए, हमारे कुछ SC2 RBD बाइंडरों को कोशिकाओं को SARS -Cove -2 और इसके कुछ प्रकारों से संक्रमित होने से रोकने के लिए दिखाया गया था।

अल्फाप्रोट्स का प्रदर्शन इंगित करता है कि यह आवेदन की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए प्रोटीन बाइंडरों से जुड़े प्रारंभिक प्रयोगों के लिए आवश्यक समय को तेजी से कम कर सकता है। हालांकि, हम जानते हैं कि हमारे पास हमारे एआई प्रणाली की सीमाएं हैं, क्योंकि यह लक्ष्य, टीएनएफओ, संधिशोथ जैसे ऑटोइम्यून रोगों से जुड़े प्रोटीन के खिलाफ सफल बाइंडरों को बनाने में असमर्थ था। हमने TNF को अल्फप्रोट्स को दृढ़ता से चुनौती देने के लिए चुना, क्योंकि गणना विश्लेषण से पता चलता है कि बाइंडर्स को बनाना बहुत मुश्किल होगा। अंत में, इस तरह के चुनौतीपूर्ण लक्ष्यों को संबोधित करने के लक्ष्य के साथ, हम अल्फाप्रोट्स की क्षमताओं में सुधार और विस्तार करना जारी रखेंगे।

एक मजबूत बंधन प्राप्त करना आमतौर पर एक प्रोटीन को डिजाइन करने के लिए पहला कदम है जो व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकता है, और अनुसंधान और विकास प्रक्रिया को खत्म करने के लिए कई और बायोनेजर बाधाएं हैं।

प्रोटीन डिजाइन के जिम्मेदार विकास की ओर

प्रोटीन डिजाइन एक तेजी से -क्रोध करने वाली तकनीक है जो रोग का कारण बनती है, नैदानिक ​​परीक्षण विकास में तेजी लाती है, अधिक टिकाऊ उत्पादन प्रक्रियाओं का समर्थन करती है, और पर्यावरण से दूषित पदार्थों को साफ करती है।

जैव सुरक्षा, जिम्मेदारी और सुरक्षा के संभावित जोखिमों के लिए हमारे लंबे समय तक दृष्टिकोण को ध्यान में रखते हुए, हम इस कार्य को साझा करने के लिए हमारे चरणबद्ध दृष्टिकोण को सूचित करने के लिए अग्रणी बाहरी विशेषज्ञों के साथ काम कर रहे हैं, और एनटीआई (परमाणु खतरा (परमाणु खतरा (परमाणु खतरा () को विकसित करने के लिए सामुदायिक प्रयासों में फ़ीड करें पहल) नया एआई बायो फोरम।

आगे बढ़ते हुए, हम प्रभावी जीवन से लाभान्वित होने के लिए विजया समुदाय के साथ काम करेंगे। यह समस्याओं पर अल्फाट्रोट्स को लाभान्वित करने और इसकी सीमाओं को समझने के लिए है। हम आइसोमॉर्फिक लैब्स पर इसके ड्रग डिज़ाइन एप्लिकेशन की खोज कर रहे हैं, और भविष्य में जो कुछ भी है उसके लिए उत्साहित हैं।

इसी समय, हम अल्फट्रोटो के एल्गोरिदम की सफलता दर और लगाव में सुधार करना जारी रखते हैं, यह डिजाइन समस्याओं की सीमा का विस्तार कर सकता है, और मशीन लर्निंग, स्ट्रक्चरल बायोलॉजी, बायोकेमिस्ट्री और अन्य अनुशासन और अन्य अनुशासन में शोधकर्ताओं के साथ काम करने के लिए जिम्मेदार है। फर की पेशकश करने वाले समुदाय के लिए अधिक व्यापक प्रोटीन डिजाइन।

यदि आप एक जीवित oistolog हैं, जिसका शोध एक लक्ष्य-विशिष्ट प्रोटीन बाइंडिंग से लाभान्वित हो सकता है, और आप अल्फप्रोटो के लिए एक विश्वसनीय परीक्षक होने में रुचि दर्ज करना चाहते हैं, तो कृपया हमें alphaproto@google.com पर पहुंचें।

हम हमारे अनुसार प्राप्त संदेशों को संसाधित करेंगे गोपनीयता नीति

पावती

यह शोध हमारी प्रोटीन डिजाइन टीम और एक वेट लैब टीम द्वारा सह-उजागर किया गया था।

हम अपने सहयोगियों पीटर चेरेपेनोव, डेविड बॉरे, केटी बेंटले और फ्रांसिस क्रीक इंस्टीट्यूट के उनके समूहों की तलाश करते हैं, उनके अमूल्य प्रयोगात्मक अंतर्दृष्टि और परिणामों को धन्यवाद देते हैं, जिनके पिछले काम और एल्गोरिदम प्रशिक्षण इनपुट और अन्य प्रदान करते हैं, और इस कार्यक्रम में योगदान देते हैं।

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