海德堡大学开发AI模型ProDomino助力人工蛋白质设计
2025-08-06 15:43
来源:海德堡大学
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海德堡大学药学和分子生物技术研究所(IPMB)Dominik Niopek教授团队开发了一种新的人工智能模型ProDomino,可预测蛋白质亚基的组装方式,从而设计具有特定功能的人工蛋白质。该研究成果发表于《自然方法》杂志,为生物技术和医学领域提供了新的研究工具。蛋白质结构域插入优化器(简称 ProDomino)可以预测哪些蛋白质结构域(就像多米诺骨牌一样)需要组合在一起才能构建出具有新特性的融合蛋白质

蛋白质是细胞的“分子机器”,由多个结构域(亚基)组成,负责能量代谢、遗传物质合成等关键功能。Niopek教授团队受自然界蛋白质进化启发,利用AI模型模拟结构域重组,开发出开源工具ProDomino。该工具通过分析超过10万种蛋白质的数据集,预测最优结构域组合,以构建功能可控的新型蛋白质。

研究团队已将ProDomino应用于实际案例,例如将化学敏感域与CRISPR-Cas系统结合,生成可调控的基因编辑工具。课题组长Jan Mathony博士表示:“这些混合蛋白质能精准开启或关闭,可提升基因组编辑的安全性。”目前,该模型已在多种蛋白质上验证,并开放给全球科研人员使用。

Niopek教授指出:“ProDomino不仅简化了人工蛋白质的制备,还提高了设计的精准度,为生物医学应用开辟了新路径。”未来,该技术或推动定制化治疗方法的发展。

更多信息: Benedict Wolf 等人,通过计算机预测结构域插入位点实现变构蛋白开关的合理工程化,《自然方法》(2025)。期刊信息: 《自然方法》

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