Dans l’exploration frontalière de la science biologique, les protéines, en tant qu’élément constitutif de base de la vie, sont d’une grande importance. Récemment, une percée de l’Université Jiao Tong de Shanghai a attiré l’attention. L’éminent professeur Hong Liang et son équipe ont lancé avec succès un grand modèle de conception de protéines appelé Venus, un outil innovant qui peut prédire avec précision le changement de protéine de la séquence à la fonction, réaliser l'« évolution dirigée » de la conception fonctionnelle des protéines et transformer la méthode traditionnelle de recherche sur les protéines en une conception personnalisée efficace et précise.

L’application du modèle de Vénus ne se fait pas seulement au niveau théorique, mais aussi au processus d’industrialisation de nombreuses protéines conçues par celui-ci. Par exemple, une enzyme dégradant le PET avec une excellente activité, une forte stabilité et un produit pur, ainsi qu’une phosphatase alcaline hautement active pour la détection et le diagnostic ultrasensibles, sont des exemples de l’application réussie du modèle Vénus. Le lancement de ces produits protéiques annonce un changement révolutionnaire dans le domaine de l’ingénierie des protéines.

Cette réalisation innovante de l’équipe de Hongliang bénéficie de leur intégration profonde de la technologie de l’intelligence artificielle avec la conception et la modification des protéines. L’équipe a construit le plus grand ensemble de données de protéines au monde, qui contient des milliards de séquences de protéines, couvrant un large éventail d’organismes allant des organismes de surface conventionnels aux micro-organismes d’environnements extrêmes, avec des centaines de millions de séquences également étiquetées fonctionnellement. Le modèle Vénus, entraîné sur ce vaste ensemble de données, peut prédire et concevoir efficacement et précisément la fonction des protéines, transformant le processus de production de protéines d’un « essai et d’une erreur lents » à une « conception précise ».

En pratique, le modèle Vénus a montré des capacités étonnantes. L’équipe de Hongliang a coopéré avec Kinsey Pharmaceutical, une société leader dans le domaine de l’hormone de croissance en Chine, pour utiliser le modèle de Vénus afin de modifier la résistance alcaline des anticorps à domaine unique. En moins d’un an, la résistance alcaline des anticorps ordinaires à domaine unique a été multipliée par 5000, ce qui a permis à Kinsey Pharmaceuticald’économiser des dizaines de millions de yuans. Cette réalisation a non seulement permis de produire à grande échelle plusieurs lots de 0 litre, mais est également devenue le premier produit protéique au monde conçu et produit à grande échelle, marquant le grand potentiel du modèle Venus dans l’application industrielle.

La série de modèles Venus a également réalisé d’importantes percées dans le domaine du diagnostic in vitro. L’équipe a réussi à optimiser une phosphatase alcaline (ALP) pour rendre son activité moléculaire 200 fois supérieure à celle des produits de grandes entreprises internationales. Cette réalisation est d’une grande importance pour le diagnostic de la détection de l’hypersensibilité, et la détection précoce de maladies telles que l’infarctus du myocarde et la maladie d’Alzheimer deviendra plus précise et plus efficace. À l’heure actuelle, l’ALP transformé est entré dans la phase de production à grande échelle avec une échelle de 0 litre, marquant le succès du modèle de la série Venus dans la transformation industrielle.

L’équipe de Hong Liang a également publié VenusMutHub, qui est le premier ensemble de données à petit échantillon de mutations protéiques pour des scénarios d’application réels. L’équipe a également proposé une norme d’évaluation de prédiction de l’échantillon zéro pour la fonction des protéines, et la recherche connexe a été publiée dans le Journal of Pharmaceutical Sciences. Ces résultats enrichissent non seulement les ressources de données dans le domaine de la conception des protéines, mais fournissent également des normes d’évaluation plus scientifiques et plus précises pour les recherches futures.

Avec le lancement du modèle Venus et de l’ensemble de données VenusMutHub, l’équipe Hongliang a réalisé des réalisations remarquables dans le domaine de la conception et de l’ingénierie des protéines. Ces innovations favorisent non seulement le développement des sciences biologiques, mais apportent également de nouveaux espoirs et de nouvelles opportunités dans les domaines de la santé médicale et de la protection de l’environnement.