专栏名称: DeepTech深科技
“DeepTech深科技”是与麻省理工科技评论官方独家合作的一个新科技内容品牌。我们专注于关注三个方面:1、基于科学的发现;2、真正的科技创新;3、深科技应用的创新。
今天看啥  ›  专栏  ›  DeepTech深科技

打破传统蛋白质进化方法局限性:MIT团队设计新型蛋白质大模型,发现比自然界高效百倍的突变体

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2024-11-22 21:29
    

主要观点总结

美国麻省理工学院博士生姜凯议在蛋白质工程领域取得重大突破,通过使用蛋白质大模型、主动学习和回归模型,开发了一种创新的蛋白质工程方法EVOLVEpro。该方法能在少量预测下显著提升蛋白质的功能,例如单克隆抗体的结合亲和力提升了40倍,微型CRISPR核酸酶的基因编辑效率提升了5倍,T7核糖核酸聚合酶在转录纯度和效能方面提升了100倍。这项研究攻克了蛋白质大模型高效预测蛋白质突变体对活性影响的难题,并有望广泛应用于生物学和医学领域。

关键观点总结

关键观点1: EVOLVEpro方法结合蛋白质大模型、主动学习和回归模型,实现了对蛋白质的快速定向进化。

该方法展示了在低样本数环境下的优越性能,有效降低了成本,并在体内和临床前测试阶段表现出超越现有方法的最佳效果。

关键观点2: EVOLVEpro在多个领域展示了广泛的应用潜力,包括抗体药物、基因疗法、mRNA生产和设计更优质蛋白质等。

该研究为精准医疗和合理药物设计提供了有力支持,并有望助力解决环境问题和合成生物学控制碳基生物计算机控制的关键问题。

关键观点3: 姜凯议博士的研究经历涵盖了生物工程、理性工程和蛋白质工程等领域。

他的研究团队成功将EVOLVEpro应用于多种蛋白质的进化,并展示了其强大的通用性。此外,姜凯议对RNA方向的研究也显示出人工智能在生物计算领域的重要潜力。


文章预览

“我们通过少量实验数据和高效的计算模型显著提升了蛋白质活性,标志着蛋白质工程领域的一次重要突破。”谈及和团队近期发表在 Science 的论文,美国麻省理工学院博士生姜凯议如是说。 研究人员结合蛋白质大模型、主动学习和回归模型,开发了一种创新的蛋白质工程方法 EVOLVEpro(EVOlution Via Language model-guided Variance Exploration for proteins)。 并且,首次展示了其能够在少于 60 次预测下,显著提升蛋白质的功能。 例如, 单克隆抗体的结合亲和力提升了 40 倍,微型 CRISPR 核酸酶的基因编辑效率提升了 5 倍,T7 核糖核酸 (RNA,Ribonucleic Acid) 聚合酶在转录纯度和效能方面则提升了 100 倍。 图丨姜凯议(来源:姜凯议) 相比于传统的定向进化,该模型展示了在低样本数环境下的优越性能,同时有效降低了成本。并且,在体内和临床前阶段的测试下, ………………………………

原文地址:访问原文地址
快照地址: 访问文章快照
总结与预览地址:访问总结与预览