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近日，國(guó)際權(quán)威科學(xué)期刊《自然·通訊》上發(fā)表了一項(xiàng)生物農(nóng)藥領(lǐng)域研究成果，該研究深度融合AI蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)技術(shù)與分子作用機(jī)制解析，實(shí)現(xiàn)了蝎毒素LqhαIT的殺蟲(chóng)效力翻倍。該研究由我國(guó)AI蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)領(lǐng)域企業(yè)北京分子之心科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“分子之心”）攜手天津大學(xué)、海南大學(xué)、南方科技大學(xué)、美國(guó)杜克大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)完成。

分子之心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這項(xiàng)研究構(gòu)建起從機(jī)制發(fā)現(xiàn)到AI智能設(shè)計(jì)、再到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的全鏈條研發(fā)閉環(huán)，強(qiáng)有力地驗(yàn)證了AI蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)技術(shù)在革新生物大分子設(shè)計(jì)、加速新藥研發(fā)等生物科技前沿創(chuàng)新中的巨大潛力。

自然界中，海葵、蝎子等動(dòng)物毒液中的多肽毒素，因其對(duì)昆蟲(chóng)靶標(biāo)的高特異性和對(duì)哺乳動(dòng)物的低毒性，不僅被視為新一代綠色生物農(nóng)藥的核心方向，也為新型多肽藥物的開(kāi)發(fā)提供了靈感。然而，蛋白質(zhì)、多肽等生物分子的設(shè)計(jì)和應(yīng)用長(zhǎng)期受限于兩大挑戰(zhàn)：一是復(fù)雜生物分子的精細(xì)作用機(jī)制難以被徹底闡明，二是天然分子的功能改造與工程化優(yōu)化高度依賴于傳統(tǒng)的“經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)、大海撈針”式篩選，研發(fā)投入巨大、周期漫長(zhǎng)且成功率極低。

在本次研究中，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)完整揭示了綠?？舅谹v3和蝎毒素LqhαIT這兩種天然昆蟲(chóng)選擇性毒素的作用機(jī)制，洞察了它們“精確識(shí)別與特異性作用”的核心分子密碼，為后續(xù)該類分子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。

依托分子之心自研的ComplexDDG等AI蛋白質(zhì)算法，團(tuán)隊(duì)基于美洲大蠊鈉通道NavPaS-蝎毒素LqhαIT復(fù)合物結(jié)構(gòu)，僅用數(shù)小時(shí)便設(shè)計(jì)出101個(gè)高潛力的候選分子。經(jīng)AI算法的多維度智能評(píng)估，最終確定28個(gè)分子進(jìn)入濕實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，并成功鎖定一個(gè)殺蟲(chóng)效力翻倍，同時(shí)保留對(duì)哺乳動(dòng)物低毒性的高效力候選分子。

分子之心上述負(fù)責(zé)人介紹，這套由AI深度驅(qū)動(dòng)的研發(fā)體系，徹底顛覆了傳統(tǒng)生物農(nóng)藥研發(fā)中高度依賴經(jīng)驗(yàn)和漫無(wú)目的盲試的低效模式。它不僅大幅提升了蛋白質(zhì)、多肽等生物大分子的研發(fā)效率與成功率，還將原本動(dòng)輒數(shù)年的研發(fā)周期縮短至數(shù)周甚至更短。AI蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)技術(shù)作為生物領(lǐng)域的下一代核心生產(chǎn)力工具，具備極強(qiáng)的通用價(jià)值和無(wú)限的創(chuàng)新潛力。它不僅能夠從零開(kāi)始設(shè)計(jì)自然界中不存在的新型生物分子，其應(yīng)用前景更是極為廣闊，將深遠(yuǎn)影響多個(gè)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。