自拼装效力多肽（self-assembling functional peptides，SAFP）因为其易于合成和效力化的特征，已被理性安排并利用于多个界限，其优异效力和生物相容性使其成为再生医学和构造工程中可生物降解资料的苛重候选资料。

　　然而，目前通过体会安排开辟的 SAFP 资料数目还很有限。盘算推算机辅帮技巧鼓舞了卵白质组织预测和卵白质安排方面的改变性前进。诸如 AlphaFold 如许的卵白质大说话模子正在很大水平上依赖于序列共进化流形，这对待短序列（16 个氨基酸）或非自然氨基酸序列而言存正在高度噪声，这使得对待这些 AI 模子举办微调，并不适适用于 SAFP 挖掘。

　　正在基于聚合偏向值开辟特定盘算推算器械以正在重大的序列空间中定位短的自拼装多肽方面已博得进步。然而，这些自拼装多肽资料的效力活性无法通过盘算推算技巧直接预测，有用的自拼装多肽纤维安排战术还须要进一步的试验验证。

　　该咨议开辟了一种人为智能（AI）模子——TransSAFP，初次实行对多肽分子自拼装行动及生物学效力的精准预测，其效能可达人类的上百亿倍。

　　咨议团队应用 TransSAFP 重新安排出了高效、低毒且没有耐药性的自拼装抗菌肽，正在体表和体内验证了高效、广谱杀菌才智，为应对环球抗生素耐药紧急供给了新战术。另表，TransSAFP 框架可迁徙至其他效力多肽的安排（比如抗病毒多肽、抗癌多肽等）拥有通常生物医学利用潜力。

　　正在这项新咨议中，咨议团队开辟了一种基于深度练习的迁徙练习模子——TransSAFP，该模子仅依托少量试验任务对样本举办解释，就能有用地预测自拼装效力多肽（SAFP）的效力活性。

　　咨议团队使用 TransSAFP 重新安排了拥有抗菌活性的新型 SAFP，以应对暂时的细菌耐药性题目。

　　起首，咨议团队正在多肽序列中引入了自拼装基团（比如烷烃链、浓郁环等非自然氨基酸点缀）以激活其自拼装活性，并基于此性情加强其抗菌效力。随后，咨议团队对这些重新安排的 SAFP 举办了最幼抑菌浓度测试，以确定其拥有加强自拼装才智的潜正在抗菌活性。

　　接下来，TransSAFP 表征练习模块起首正在由 20 种自然氨基酸构成的自然抗菌肽的民多数据集进步行了预陶冶。正在实现预陶冶之后，咨议团队对模块举办了微调，使原本用于下游的 SAFP 预测义务，并引入了自拼装局限和新的表征加强，结果显示，TransSAFP的 SAFP 效力预测切实率高达 86%，并且仅需少量试验标注数据。

　　TransSAFP 可能正在指定的序列空间内高效、高通量地筛选拥有强抗菌活性的 SAFP，只花费了 4 天光阴就把多达 200亿条的八肽序列全库预测筛选了一遍，这一效能是人类手动筛选验证的上百亿倍。且这些预测的八肽序列与陶冶数据会集已知的抗菌肽序列犹如性低于 0.3，这意味着这些是全新的多肽。另表，咨议团队还通过生物相容性试验（包含细胞毒性和溶血）进一步筛选最有用的拥有抗菌效力的 SAFP。

　　更要紧的是，这些预测和判断的 SAFP 不妨正在细菌膜皮相自拼装为纳米纤维组织，通过物理格式损坏其膜组织，从而杀灭细菌，避免了守旧抗生素的靶点依赖性耐药机造。

　　咨议团队从当拣选了体表抗菌功效最好的一条 SAFP——p45，其正在体表对多种耐药菌，比如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）及多重耐药大肠杆菌呈现出强效杀菌活性。咨议团队进一步验证了其正在肠道熏染幼鼠模子体内的功效，体内试验显示，p45 调治组幼鼠存活率 100%，明显消重了肠道中细菌负荷，未损坏肠道菌群平均，且无溶血毒性或取得性耐药性。

　　总的来说，该咨议展现了拥有特定生物学效力的自拼装效力多肽（SAFP）的安排，比拟守旧技巧依赖于自然氨基酸和体会原则，TransSAFP 整合了非自然氨基酸点缀，拓展了多肽的化学空间，且自拼装性情加强结局限浓度效应，提拔抗菌效能。更要紧的是，这些重新安排的 SAFP 通过物理格式损坏细菌膜组织，避免了靶点突变导致的抗生素耐药性，对多重耐药菌有用。

　　咨议团队显露，论文中展现的抗菌肽安排只是 TransSAFP 的一个表率，TransSAFP 框架可迁徙至其他效力多肽的安排，比如安排抗病毒多肽、抗癌多肽，以及犹如于司美格鲁肽等多肽类减肥药物，拥有通常生物医学利用潜力。

　　原题目：《效能提拔百亿倍！西湖大学王怀民/黄晶团队使用AI重新安排抗菌肽，破解抗生素耐药困难》

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