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這項研究中,研究人員開發了一個模型來預測抗菌肽對大腸桿菌的最小抑菌濃度(MIC)。他們使用3143種肽的數據集進行訓練,並用786種肽進行驗證,所有數據均為實驗確定。研究強調了組成增強轉移和分佈特徵的重要性。最初的BLAST相似性搜索未能有效預測,因此轉向機器學習回歸模型,結合多種特徵進行優化。隨機森林回歸器在驗證集上表現良好,並在獨立數據集上超越現有方法。此外,研究人員還創建了"EIPpred"平台,幫助用戶設計特定MIC值的肽。 PubMed DOI


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這項研究探討了一種新型微流體技術(MIS),用來評估肽與透明質酸(HA)之間的相互作用,對於了解皮下給藥的吸收特性非常重要。研究涵蓋多種肽藥物,並將MIS結果與其他系統進行比較,顯示肽在HA存在下的擴散性和聚集傾向的差異。MIS能有效區分不同肽的聚集方式,並確定了兩個關鍵參數,顯示肽的電荷與其吸收特性有關,顯示MIS可能成為預測皮下給藥吸收特性的有用工具。 PubMed DOI

核糖體合成及後轉譯修飾的肽類(RiPPs)由酶產生,這些酶的底物偏好往往難以預測。大型語言模型(LLMs)在預測這些偏好上顯示潛力,但通常依賴有限的肽序列數據。針對乳酸酯生物合成途徑的研究發現,對LazBF和LazDEF兩種酶的底物數據進行掩碼語言建模,可以提升對這兩種酶的預測準確性。這顯示模型能學習同一路徑內不同酶的功能轉移,並且針對特定數據集進行微調能顯著改善預測,對設計RiPP生物合成途徑的底物庫有幫助。 PubMed DOI

抗微生物肽(AMPs)逐漸成為對抗多重藥物抗性病原體的有效方案,但傳統的濕實驗篩選成本高昂,因此越來越依賴人工智慧(AI)進行識別與設計。機器學習(ML)在這方面扮演重要角色,特別是在小鼠模型中加速新抗感染肽的發現。雖然已有進展,但現有評論未充分探討大型語言模型(LLMs)、圖神經網絡(GNNs)及結構引導方法在AMP發現中的潛力。本評論旨在填補此空白,提供AMPs的AI應用最新進展、挑戰與機會的概述,並指出未來研究的關鍵領域。 PubMed DOI

大型語言模型(LLMs)在生物學和化學等複雜領域中影響深遠,特別是在分子設計和優化方面。本篇綜述專注於LLMs在抗生素發現與設計中的應用,特別是肽類分子。我們將探討LLMs在藥物設計的最新進展,以及在抗生素開發中應用這些模型所面臨的挑戰。 PubMed DOI

這項研究評估了幾種蛋白質大型語言模型(LLMs),如ESM2、ESM1b和ProtBERT,在預測酶功能方面的表現,並與傳統的序列比對方法BLASTp進行比較。雖然BLASTp通常表現較佳,但LLMs,特別是結合全連接神經網絡時,超越了傳統的一熱編碼模型。ESM2被認為是最有效的LLM,尤其在挑戰性註釋任務中表現突出。研究顯示,LLMs雖未達到BLASTp的黃金標準,但在序列同一性低的情況下,能有效預測難以註釋的酶的EC編號,並強調兩者可互補,提升酶的註釋效果。 PubMed DOI

AMP-Designer 是一種創新的方法,利用大型語言模型設計抗微生物肽 (AMPs)。在短短 11 天內,成功設計出 18 種對革蘭氏陰性菌有效的 AMP,體外測試成功率高達 94.4%。其中兩個候選者展現出強大的抗菌活性、低血毒性及在人體血漿中的穩定性,並在小鼠肺部感染研究中顯著減少細菌負荷。整個過程從設計到驗證僅需 48 天,特別適合針對特定細菌株,顯示出對抗抗生素抗藥性的潛力。 PubMed DOI

抗微生物肽(AMPs)因其強大的抗微生物能力,正成為對抗抗生素抗藥性的新解決方案。傳統的AMP識別方法耗時且需大量人力,但隨著深度學習的進步,特別是蛋白質語言模型(PLMs),我們開發了PLAPD框架,利用預訓練的ESM2模型進行AMP分類。經過評估,PLAPD在準確率、精確率、特異性等指標上表現優異,顯示其作為高效AMP發現工具的潛力。 PubMed DOI

這項研究專注於鮮味肽,透過蛋白質語言模型分析其特性。研究人員收集了 IC<sub>50</sub> 和 <i>K</i><sub>d</sub> 數據,建立預測蛋白質-肽親和力的模型,並檢視鮮味肽與味覺受體的關係。結果顯示,鮮味肽對鮮味受體的親和力較強,但對苦味受體則無顯著差異。研究編制了972種鮮味肽和608種非鮮味肽的數據集,並開發出準確率達82%的預測模型,還創建了使用者友好的網站UmamiMeta,成為鮮味肽分析的資源。 PubMed DOI

這項研究用先進AI模型分析牙齦卟啉單胞菌的蛋白質序列,成功預測抗生素抗藥性。透過LSTM-attention、ProtBERT等模型,能高準確率辨識抗藥性菌株,有助於追蹤和預防抗藥性問題,對全球抗藥性危機的治療策略很有幫助。 PubMed DOI

胜肽能自組裝成多功能材料,應用於生醫和奈米科技,但因序列多樣、實驗變異大,設計上很困難。機器學習有助於發現新型自組裝胜肽,但需高品質資料、專業知識,且要納入失敗案例。結合先進AI和可解釋分析,可加速胜肽奈米材料的研發。 PubMed DOI