AI遇上相分离：英矽智能与剑桥大学合作，发现阿尔茨海默病等多种疾病治疗新靶点

2023-10-23 15:09

最新的一些研究表明，蛋白质相分离（PPS）广泛存在于细胞中，并驱动着各种重要的生物学功能。在错误的地点或时间发生相分离，可能会造成与神经退行性疾病相关的分子堵塞或聚集，不良的细胞凝聚物也可能会导致癌症，并有助于解释衰老过程。

相分离（phase separation，PS）是调控生物大分子（如蛋白质、核酸）在细胞中区室化分布的重要机制之一，生物大分子通过液-液相分离（LLPS）可动态组装成无膜细胞器，执行多种重要生物学功能。

最新的一些研究表明，蛋白质相分离（PPS）广泛存在于细胞中，并驱动着各种重要的生物学功能。在错误的地点或时间发生相分离，可能会造成与神经退行性疾病相关的分子堵塞或聚集，不良的细胞凝聚物也可能会导致癌症，并有助于解释衰老过程。

近日，英矽智能与剑桥大学的研究人员合作在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为： Multiomic prediction of therapeutic targets for human diseases associated with protein phase separation （与蛋白相分离相关的人类疾病治疗靶点的多组学预测）的研究论文，介绍了一种方法识别与蛋白质相分离相关的人类疾病靶点。

在这项研究中，研究团队将英矽智能自主研发的靶点识别引擎 PandaOmics 与 FuzDrop 相结合，用于识别与蛋白质相分离易感疾病相关的蛋白。PandaOmics 是一种人工智能（AI）驱动的靶点发现工具，它整合了多种组学样本、文本数据以及人工智能生物信息学模型，以评估蛋白质作为治疗靶点的潜力。FuzDro 是剑桥大学 Michele Vendruscolo 教授团队推出的一种开创性工具，它可以计算蛋白质自发现分离的倾向，从而帮助识别易形成液相分离凝聚物的蛋白质。

利用这种方法，研究团队对人类样本数据进行了大规模的多组学研究，量化了蛋白质相分离在调控与疾病相关的各种病理过程中的影响，对具有较高 PandaOmics 和 FuzDrop 评分的候选蛋白进行优先排序，并生成了与蛋白质相分离过程失调相关的潜在疾病靶点列表。

与PPS相关的人类疾病治疗靶点的多组学预测工作流程

此外，研究团队还在两个阿尔茨海默病细胞模型中验证了这种方法下预测的三个靶点（MARCKS、CAMKK2 和 p62）的不同相分离行为，这为这些预测靶点参与阿尔茨海默病提供了实验验证，并支持它们作为治疗靶点的进一步开发潜力。通过调节这些凝聚物的形成和行为，有望开发出新颖的干预措施，来减轻与阿尔茨海默病相关的病理过程。

参考资料 ：

1. https://www.cam.ac.uk/research/news/ai-driven-techniques-reveal-new-targets-for-drug-discovery

2. https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2300215120

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阿尔茨海默病,剑桥大学,蛋白质,凝聚物,AI

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