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UniDL4BioPep 是一套簡單好上手的機器學習工具,專門幫忙找生物活性胜肽。它用先進的蛋白質語言模型(像 ESM),大幅減少模型開發的難度和時間。就算是做濕實驗的研究人員,也能一鍵快速建立、客製化預測模型,特別適合做二元分類。本章會介紹它的技術細節和實際用法。 PubMed DOI


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肽類療法在治療糖尿病和癌症方面表現出色,特別是GLP-1受體激動劑對2型糖尿病和肥胖症的療效。然而,設計符合多重標準的肽類仍具挑戰。為此,我們推出了PepTune,一種專門用於生成和優化治療性肽的模型。透過蒙地卡羅樹搜索策略,PepTune能有效平衡探索與利用,生成具多樣化特性的肽,並解決了在離散空間中面臨的挑戰。我們的研究顯示,這種方法在肽設計上具備穩健性與靈活性。 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

這項研究聚焦於肽的自組裝,肽是形成多種結構的重要生物分子。雖然過去的研究探討了化學成分和外部條件對自組裝的影響,但缺乏全面的分析。為了解決這個問題,作者建立了一個肽組裝資料庫,結合專家整理和大型語言模型進行文獻挖掘,編輯了超過1000個實驗條目,詳細記錄肽的序列和條件。開發的機器學習模型達到超過80%的準確率,並微調了GPT模型以提升文獻挖掘的表現,進一步理解肽自組裝的機制。 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

這項研究提出了PKAN新架構,結合多模態表徵和語言模型概念,能更準確預測胜肽的活性與功能,表現優於現有方法。PKAN也有助於解析影響胜肽功能的關鍵特徵,推動生物學上胜肽語言模型的發展。 PubMed DOI

NeuroScale 是新一代深度學習模型,結合演化蛋白質建模和多尺度神經網路(GoogLeNet),能精準預測神經肽(AUC 超過 0.97),不論序列相似度或長度都很穩定,非常適合用來發現神經肽和開發肽類藥物。 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

作者提出一套新方法,結合半監督神經網路(Seq2Fitness)和創新最佳化演算法(BADASS),能更準確預測蛋白質適應度,並有效率產生多樣且高適應度的蛋白質序列。這方法比現有技術更省資源、效果更好,未來也有機會應用在 DNA、RNA 等其他生物序列上。 PubMed DOI

蛋白質語言模型(PLMs)受大型語言模型啟發,已大幅推動蛋白質生物資訊學發展,特別在分類、功能預測和新蛋白質設計上表現亮眼。本章介紹PLMs的發展、主要架構及新趨勢,強調這些技術對解決生物學難題越來越重要。 PubMed DOI

PepBCL 是一套能直接從蛋白質序列預測蛋白質-胜肽結合位點的端對端方法,不需額外特徵工程。它用預訓練蛋白質語言模型自動學習序列特徵,準確率和穩定性都比現有方法好。論文也有詳細說明方法和重現步驟。 PubMed DOI