ทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของจีนเปิดตัว "การออกแบบที่แม่นยํา" ของโปรตีนแบบจําลองขนาดใหญ่ ซึ่งเปิดบทใหม่ใน "วิวัฒนาการที่กํากับ" ของฟังก์ชัน
อัปเดตเมื่อ: 49-0-0 0:0:0

ในการสํารวจพรมแดนของวิทยาศาสตร์ชีวภาพ โปรตีนในฐานะส่วนประกอบพื้นฐานของชีวิตมีความสําคัญอย่างยิ่ง เมื่อเร็ว ๆ นี้ความสําเร็จที่ก้าวล้ําของมหาวิทยาลัยเซี่ยงไฮ้เจียวทงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง ศาสตราจารย์ผู้ทรงคุณวุฒิ Hong Liang และทีมงานของเขาประสบความสําเร็จในการเปิดตัวแบบจําลองการออกแบบโปรตีนขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Venus ซึ่งเป็นเครื่องมือที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่สามารถทํานายการเปลี่ยนแปลงของโปรตีนจากลําดับไปสู่การทํางานได้อย่างแม่นยําตระหนักถึง "วิวัฒนาการโดยตรง" ของการออกแบบการทํางานของโปรตีนและเปลี่ยนวิธีการวิจัยโปรตีน "เข็มในกองหญ้าแห้ง" แบบดั้งเดิมให้เป็นการออกแบบที่กําหนดเองที่มีประสิทธิภาพและแม่นยํา

การประยุกต์ใช้แบบจําลองดาวศุกร์ไม่เพียง แต่ในระดับทฤษฎีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระบวนการอุตสาหกรรมของโปรตีนหลายชนิดที่ออกแบบโดยมันด้วย ตัวอย่างเช่น เอนไซม์ที่ย่อยสลาย PET ที่มีกิจกรรมที่ยอดเยี่ยม ความเสถียรที่แข็งแกร่ง และผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์ ตลอดจนอัลคาไลน์ฟอสเฟตที่ออกฤทธิ์สูงสําหรับการตรวจจับและวินิจฉัยที่มีความไวเป็นพิเศษ เป็นตัวอย่างของการประยุกต์ใช้แบบจําลองดาวศุกร์ที่ประสบความสําเร็จ การเปิดตัวผลิตภัณฑ์โปรตีนเหล่านี้เป็นการประกาศการเปลี่ยนแปลงที่ปฏิวัติวงการในด้านวิศวกรรมโปรตีน

ความสําเร็จที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของทีม Hongliang ได้รับประโยชน์จากการบูรณาการเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์อย่างลึกซึ้งกับการออกแบบและการดัดแปลงโปรตีน ทีมงานสร้างชุดข้อมูลโปรตีนที่ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งมีลําดับโปรตีนหลายพันล้านรายการ ครอบคลุมตั้งแต่สิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวทั่วไปไปจนถึงจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง โมเดลดาวศุกร์ที่ได้รับการฝึกฝนจากชุดข้อมูลขนาดใหญ่นี้สามารถคาดการณ์และออกแบบการทํางานของโปรตีนได้อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยําเปลี่ยนกระบวนการผลิตโปรตีนจาก "การลองผิดลองถูกช้าๆ" เป็น "การออกแบบที่แม่นยํา"

ในทางปฏิบัติ โมเดลดาวศุกร์ได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถที่น่าทึ่ง ทีมงานของ Hongliang ร่วมมือกับ Kinsey Pharmaceutical ซึ่งเป็นบริษัทชั้นนําในด้านฮอร์โมนการเจริญเติบโตในประเทศจีน เพื่อใช้แบบจําลอง Venus เพื่อปรับเปลี่ยนความต้านทานด่างของแอนติบอดีโดเมนเดียว ในเวลาไม่ถึงหนึ่งปีความต้านทานด่างของแอนติบอดีโดเมนเดียวธรรมดาเพิ่มขึ้น 5000 เท่าช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายหลายสิบล้านหยวนสําหรับ Kinsey Pharmaceutical ความสําเร็จนี้ไม่เพียงแต่บรรลุการผลิตขนาด 0 ลิตรหลายชุด แต่ยังกลายเป็นผลิตภัณฑ์โปรตีนตัวแรกของโลกที่ออกแบบและผลิตในวงกว้าง ซึ่งแสดงถึงศักยภาพอันยิ่งใหญ่ของโมเดลดาวศุกร์ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม

โมเดลชุด Venus ยังสร้างความก้าวหน้าที่สําคัญในด้านการวินิจฉัยในหลอดทดลอง ทีมงานประสบความสําเร็จในการเพิ่มประสิทธิภาพอัลคาไลน์ฟอสเฟต (ALP) เพื่อให้กิจกรรมของโมเลกุลสูงกว่าผลิตภัณฑ์ของบริษัทชั้นนําระดับนานาชาติ 200 เท่า ความสําเร็จนี้มีความสําคัญอย่างยิ่งต่อการวินิจฉัยการตรวจหาอาการแพ้ง่าย และการตรวจหาโรคต่างๆ เช่น กล้ามเนื้อหัวใจตายและโรคอัลไซเมอร์ในระยะเริ่มต้นจะมีความแม่นยําและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ปัจจุบัน ALP ที่เปลี่ยนไปได้เข้าสู่ขั้นตอนของการผลิตแบบขยายขนาดด้วยขนาด 0 ลิตร ซึ่งถือเป็นความสําเร็จของรุ่นซีรีส์ Venus ในการเปลี่ยนแปลงทางอุตสาหกรรม

ทีมงาน Hong Liang ยังเปิดตัว VenusMutHub ซึ่งเป็นชุดข้อมูลตัวอย่างขนาดเล็กแรกของการกลายพันธุ์ของโปรตีนสําหรับสถานการณ์การใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง ทีมงานยังเสนอมาตรฐานการประเมินการคาดการณ์ตัวอย่างเป็นศูนย์สําหรับการทํางานของโปรตีน และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ในวารสารเภสัชศาสตร์ ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่เพียงแต่เพิ่มทรัพยากรข้อมูลในด้านการออกแบบโปรตีน แต่ยังให้มาตรฐานการประเมินทางวิทยาศาสตร์และแม่นยํายิ่งขึ้นสําหรับการวิจัยในอนาคต

ด้วยการเปิดตัวโมเดล Venus และชุดข้อมูล VenusMutHub ทีมงาน Hongliang ได้สร้างความสําเร็จที่น่าทึ่งในด้านการออกแบบและวิศวกรรมโปรตีน นวัตกรรมเหล่านี้ไม่เพียงแต่ส่งเสริมการพัฒนาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ แต่ยังนําความหวังและโอกาสใหม่ๆ มาสู่ด้านสุขภาพทางการแพทย์และการปกป้องสิ่งแวดล้อม