Ученые из Массачусетского технологического института (США) создали систему искусственного интеллекта Equidock, которая быстро прогнозирует — как будут соединяться два белка. Эта разработка, о которой сообщается на сайте вуза, ускорит создание новых лекарств.

Антитела — небольшие белки, вырабатываемые иммунной системой — могут прикрепляться к определенным частям вируса, чтобы его нейтрализовать. И одним из возможных видов оружия против COVID-19 является синтетическое антитело, которое связывается с шиповидными белками вируса.

Между тем белки с комковатыми трехмерными структурами склеиваются в миллионах комбинаций, поэтому поиск правильного белкового комплекса среди почти бесчисленного количества кандидатов занимает много времени.

Модель машинного обучения, которую разработали исследователи, может прогнозировать комплекс, который образуется при соединении двух белков. Этот способ в 80-500 раз быстрее, чем современные программные методы. Equidock моделирует конечный белковый комплекс всего за одну-пять секунд. При использовании других методов на это уходит от 10 минут до часа и более.

Equidock берет трехмерные структуры двух белков и преобразует их в трехмерные графики, которые могут обрабатываться нейронной сетью. Белки состоят из цепочек аминокислот, и каждая из этих аминокислот представлена на графике узлом.

Ученые включили в модель геометрические знания, поэтому она понимает, как объекты могут меняться при вращении и перемещении в трехмерном пространстве. В Equidock также встроены математические знания, которые «отвечают» за одинаковое прикрепление белков, независимо от их положения.

Используя эту информацию, система машинного обучения идентифицирует атомы двух белков, которые с наибольшей вероятностью будут взаимодействовать и образовывать химические реакции, известные как связывающие карманы. Затем он использует эти карманы, чтобы объединить два белка в комплекс.

Напомним, осенью прошлого года японские ученые из Медицинского института биорегуляции Университета Кюсю создали систему искусственного интеллекта, которая из множества химических веществ определяет кандидатов на лекарства от болезней. В качестве подходящего средства от коронавируса ИИ предложил лекарство, которое прежде использовалось от глаукомы.

Фото: сайт Массачусетского технологического института