瑞士团队开发开源平台BindCraft革新蛋白质设计
2025-08-30 15:20
来源:洛桑联邦理工学院
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洛桑联邦理工学院研究人员开发的开放式平台BindCraft正推动蛋白质设计领域的发展。该平台通过神经网络辅助开发新型结合蛋白质,能够精准结合治疗靶点,为生物医学研究提供新工具。蛋白质结合剂(粉色)与靶蛋白(绿色)相互作用的示意图

蛋白质间的相互作用调控着细胞信号传导、生长发育及免疫应答等关键生物过程。传统方法需要筛选数万种候选蛋白质,对实验室资源和计算能力要求较高。EPFL工程学院博士生Lennart Nickel表示:"BindCraft的开发旨在创建更易使用的工具,仅需测试少量蛋白质即可获得有效结合剂。"

研究团队采用逆向工程策略,利用AlphaFold2系统根据所需功能特性生成新型结合剂序列。博士生Christian Schellhaas解释道:"BindCraft通过蛋白质结构预测网络对现有流程进行重构,从而生成具有特定功能的新型结合剂。"该方法显著提高了蛋白质设计效率。

该团队与多国科研人员合作,在《自然》期刊发表了研究成果。他们成功验证了针对十余种生物治疗分子的结合剂,包括腺相关病毒(AAV)和CRISPR-Cas9核酸酶等基因编辑工具。实验数据显示,这些结合剂与预定靶点结合的成功率达到46%。

第一作者Martin Pacesa表示:"针对AAV的应用可使基因治疗更精准地靶向特定细胞和组织,从而降低潜在副作用。对于CRISPR-Cas9系统,结合剂能有效调控其基因编辑活性。"自预印本发布以来,BindCraft平台已获得生物学界的广泛采用,并开始应用于工业领域。

研究人员正着手扩展平台功能,使其能够应用于肽类等更小的治疗分子。该开源工具的开发为蛋白质设计领域提供了更高效、更易使用的研究手段。

更多信息: Martin Pacesa 等人,利用 BindCraft 一次性设计功能性蛋白质结合剂,《自然》(2025)。期刊信息: 《自然》

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