蛋白质AI生成模型发布，阻断癌症靶点在望

“如果你认为AI进展放缓，那只是因为你对它关注不够。”2024年9月5日一大早，谷歌AI Studio产品总监Logan Kilpatrick在社交媒体上发了一条推文。

当天，谷歌DeepMind团队发布蛋白质AI生成模型AlphaProteo，可为多种靶蛋白生成新的蛋白结合剂，帮助科学家更好地理解生物系统是如何运作的，节约研究时间，加快药物的设计研发等。

这是首个用于设计新型高强度蛋白质粘合剂（Protein Binder）的AI模型，也是谷歌从2017年起陆续推出AlphaFold系列生物学预测工具以来，在蛋白质结构预测之外为生物学界带来的又一个突破性的AI工具。

AlphaFold 1 在2018年第13届蛋白质结构预测技术关键评估（CASP）中获得最高分，一鸣惊人；AlphaFold 2 2020年在CASP上以高于90%的准确率，再次将其他选手远远甩在身后；2023年，Alphafold-latest进一步预测蛋白质结构的能力泛化到核酸、任意小分子配体等其他的生物分子结构的预测上；2024年5月，AlphaFold 3可预测“几乎所有分子类型”的蛋白质复合物结构，并在预测药物相互作用上实现了前所未有的准确性。

这些工具，已经在科学界广泛使用开来。比如，2024年9月4日，《自然》（Nature）刊发英国MRC-格拉斯哥大学和澳大利亚悉尼大学科研团队成果，他们利用AlphaFold和ESMFold成功预测了黄病毒科数百种病毒的蛋白质结构，包括导致登革热、寨卡病毒和丙型肝炎等疾病的病原体，揭示了病毒如何进入体内并在细胞中复制的关键进入机制，不仅为疫苗开发铺平了道路，还为应对当前Mpox等病毒的威胁和防范未来的大流行病等提供了基础。

AlphaFold可以帮助科研人员深入了解了蛋白质如何相互作用以发挥其功能，但无法创建新的蛋白质来直接操纵这些相互作用。科学家已经创造出成功结合目标分子的新型蛋白质，但这种蛋白质设计机器学习方法依然十分费力，仍需大量的实验测试。

AlphaProteo的训练数据，包括全球结构生物学界科学家们多年积累的蛋白质数据库（PDB）中的蛋白质数据，以及AlphaFold中的1亿多个预测结构，从而了解分子之间结合的方式，只要给定目标分子结构和首选结合位置，就能生成在这些位置与目标分子结合的候选蛋白质。

具体来看，AlphaProteo可为多种靶蛋白生成新的蛋白结合剂，包括与癌症和糖尿病并发症相关的VEGF-A（血管内皮生长因子A）。在团队测试的七种目标蛋白质上，AlphaProteo实现了更高的结合成功率，并且比现有方法提高了3-300倍的结合亲和力。

例如，病毒蛋白BHRF1这一特定靶标在湿实验室测试时，88%的候选分子都能成功结合。根据测试目标，AlphaProteo的结合强