Chroma est un modèle génératif pour les protéines et les complexes protéiques qui combine la diffusion structurée des squelettes protéiques avec des réseaux neuronaux moléculaires évolutifs pour la synthèse du squelette et la conception de tous les atomes. Crédit: Nature (2023). DOI : 10.1038/s41586-023-06728-8
Une avancée significative dans la conception de protéines réalisée par Generate Biomedicines, dans le Massachusetts, a permis de développer une IA capable de générer des structures protéiques réalisables et de prédire la fonctionnalité potentielle des protéines générées.
Dans un article intitulé « Illuminating Protein Space with a Programmable Generative Model », publié dans Naturel’équipe présente Chroma, une IA polyvalente capable de produire diverses protéines aux propriétés spécifiées.
Les protéines sont les composés d’acides aminés qui composent tous les êtres vivants et remplissent la majorité des fonctions qui rendent la vie possible. Presque tous les médicaments pharmaceutiques ciblent les protéines du corps, et de nombreux produits pharmaceutiques sont eux-mêmes des protéines ou sont fabriqués à partir de protéines.
Les protéines étant au cœur de la santé humaine et de la réponse pharmaceutique aux maladies, la capacité de créer de nouvelles protéines dotées de propriétés spécifiques pourrait débloquer une cascade de nouvelles cibles médicamenteuses. En disposant d’un contrôle plus flexible sur les protéines, les médicaments existants pourraient être rendus plus sûrs et les maladies actuellement incurables pourraient avoir accès à des cibles auparavant impossibles à traiter.
Le caractère unique de Chroma réside dans sa programmabilité, permettant aux utilisateurs de spécifier un large éventail de propriétés, depuis les distances entre résidus jusqu’aux spécifications sémantiques en passant par les classificateurs.
L’équipe a effectué des tests de validation expérimentaux pour contester l’efficacité de Chroma à générer des conceptions de protéines qui s’expriment bien et présentent un repliement stable et une conformité structurelle avec la conception prévue.
Selon l’évaluation la plus prudente, Chroma a présenté un taux de réussite d’environ 3 % dans la caractérisation et la purification réussies des protéines. Chroma a démontré sa capacité à générer des protéines avec des structures et des propriétés diverses, à gérer des formes complexes et à démontrer des conceptions efficaces, soulignant son potentiel en matière d’ingénierie protéique sur mesure.
De nombreuses maladies incurables ne peuvent être soignées, ce qui signifie que les cibles protéiques dans le corps qui pourraient être activées ou désactivées pour contrer la maladie sont trop complexes ou difficiles à lier à l’aide de protéines pharmaceutiques existantes.
En repensant les propriétés dont ces cibles auraient besoin pour se lier comme point de départ d’un assemblage protéique génératif, les chercheurs pourraient découvrir des traitements pour des milliers de maladies. Des efforts sont actuellement en cours pour générer des réseaux de structures protéiques réalisables, puis rechercher des correspondances potentielles avec des cibles.
La capacité de Chroma pourrait déplacer l’attention de la génération de structures protéiques réalisables vers l’accent sur la fonctionnalité prévue d’une protéine et forcer la formation structurelle à suivre cette fonction prévue.
Plus d’information:
John B. Ingraham et al, Illuminer l’espace protéique avec un modèle génératif programmable, Nature (2023). DOI : 10.1038/s41586-023-06728-8
© 2023 Réseau Science X
Citation: Remodeler la conception des protéines avec une ingénierie axée sur la fonction et guidée par l’IA (20 novembre 2023) récupéré le 20 novembre 2023 sur
Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.
