Исследователи представили новый подход к изучению взаимодействий белков на основе искусственного интеллекта. С помощью языковых моделей алгоритм DiffPALM анализирует и прогнозирует взаимодействия между представителями разных белковых семейств. Он может работать даже с небольшими наборами данных, поэтому актуален для изучения редких белков. По словам авторов, DiffPALM позволит понять нераскрытые механизмы заболеваний и разработать новые лекарства. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Белки — это сложные молекулы, состоящие из аминокислот. Они катализируют химические реакции, придают клеткам и тканям прочность, переносят молекулы и выполняют другие важные функции в организме. Для разработки новых лекарств и понимания работы организма ученым важно понимать, как белки взаимодействуют друг с другом. Однако это сложно выяснить из-за огромного разнообразия и сложности белковых структур.
Исследователи представили новый подход к изучению взаимодействий белков на основе искусственного интеллекта. Они разработали метод дифференцируемого сопряжения белков с использованием языковых моделей, основанных на выравнивании (DiffPALM). С помощью адаптированных под изучение белков языковых моделей MSA Transformer и EvoFormer от AlphaFold DiffPALM анализирует и прогнозирует взаимодействия между представителями двух семейств белков. Алгоритм может работать даже с небольшими наборами данных о последовательностях аминокислот, поэтому он актуален для редких белков.
Ученые сравнили DiffPALM с традиционными методами исследования сопряжения белков. Оказалось, что новый подход превосходит прежние методы даже в самых сложных тестах по анализу эволюции взаимодействия белковых последовательностей. В будущем DiffPALM позволит понять нераскрытые механизмы разных заболеваний и разработать новые лекарства. Алгоритм находится в свободном доступе — авторы надеются, что DiffPALM поможет научному сообществу лучше понять фундаментальные основы биологии белков.
Материал опубликован в рамках совместного проекта с Национальным центром развития искусственного интеллекта. Подробнее о развитии ИИ в России — на сайте ai.gov.ru.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
