韓國大邱慶北科學(xué)技術(shù)學(xué)院研究團隊借助人工智能（AI）與超級計算技術(shù)，設(shè)計出新一代抗炎蛋白。動物實驗表明，該蛋白的抗炎效果較現(xiàn)有療法提升53%，有望顯著改善風(fēng)濕病、痛風(fēng)、自身免疫性疾病等多種炎癥性疾病的治療。相關(guān)論文發(fā)表于《診療一體化》雜志。
目前臨床常用抗炎蛋白藥物為阿那白滯素，其作用機制為抑制致炎信號IL-1。然而，該藥存在療效有限、作用時間短、高劑量易引發(fā)感染和注射部位炎癥等缺點，開發(fā)更高效、更安全的替代療法成為當(dāng)務(wù)之急。
團隊采用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的設(shè)計策略，結(jié)合基于超級計算的分子動力學(xué)模擬與熱力學(xué)分析，鎖定影響IL-1Ra蛋白結(jié)合能力的關(guān)鍵氨基酸E127。以此為基礎(chǔ)，他們設(shè)計并合成了6種新型蛋白變體。 實驗結(jié)果顯示，所有新蛋白變體的抗炎活性均高于現(xiàn)有藥物，提升幅度介于25%—53%之間，其中E127Q變體效果最佳。在腦神經(jīng)元電生理實驗中，E127Q成功使因炎癥過度激活的NMDA受體信號恢復(fù)正常，顯示出調(diào)控神經(jīng)炎癥的突出能力，而這一點正是現(xiàn)有抗炎蛋白難以實現(xiàn)的。在慢性神經(jīng)炎癥動物模型中，E127Q相比原始蛋白，展現(xiàn)出更強的抗炎作用與更顯著的神經(jīng)元功能恢復(fù)效果。
團隊認為，AI與超級計算設(shè)計的蛋白在真實細胞與動物實驗中，展現(xiàn)出優(yōu)于現(xiàn)有藥物的療效，這一進展具有重要意義。尤其是E127Q變體，有望發(fā)展為治療全身性炎癥與腦神經(jīng)炎癥的新一代抗炎蛋白，應(yīng)用前景廣闊。 圖片來源 | 東西南北雜志社 （聲明：本平臺所發(fā)內(nèi)容僅作為信息傳遞之目的，版權(quán)歸創(chuàng)作者所有，如有不妥請及時聯(lián)系刪除，謝謝。）