AI驚人發現:動物毒液中藏有386種超級抗生素潛力股!
賓夕法尼亞大學科研團隊運用深度學習系統APEX,在全球毒液資料庫中挖掘出全新抗菌物質。
研究人員關博士等人證明,毒液蘊藏大量未被發現的抗菌分子結構,透過大規模運算與實驗驗證的結合,能加速開發當前最迫切需要的抗生素。圖片來源:關博士團隊,doi: 10.1038/s41467-025-60051-6。
隨著抗藥性病原體(特別是革蘭氏陰性菌)不斷增加,開發新型治療藥物已成當務之急。
毒液堪稱是蘊含生物活性分子的巨大寶庫,其抗菌潛力至今仍未被充分開發。
在這項最新研究中,賓夕法尼亞大學的塞薩爾·德拉富恩特教授率領團隊,運用APEX深度學習系統分析了16,123種毒液蛋白與40,626,260種毒液加密肽。
AI演演算法從中篩選出386種候選肽,這些物質在結構與功能上都不同於已知的抗菌肽。
「毒液是進化的傑作,但它們的抗菌潛力幾乎未被探索,」德拉富恩特博士表示。「APEX讓我們能在短短數小時內掃描巨大的化學空間,找出對抗全球最頑強病原體的優異肽類。」
研究團隊從AI篩選的名單中,選取58種毒液肽進行實驗室合成測試。
結果發現,其中53種能有效殺死抗藥性細菌(包含大腸桿菌和金黃色葡萄球菌),且劑量對人類紅血球完全無害。
「透過運算篩選結合傳統實驗驗證,我們完成了迄今最全面的毒液抗生素研究,」共同研究者馬塞洛·託雷斯博士指出。
「這個平臺描繪出超過2,000種全新的抗菌基序——這些特殊的胺基酸短序列正是蛋白質或肽類能夠抑制或殺死細菌的關鍵,」另一位共同研究者關昌格博士補充。
研究團隊目前正針對最具潛力的候選肽進行改良,透過藥物化學調整來最佳化其抗菌效果。相關研究成果已發表於《自然通訊》期刊。
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C. Guan等人。2025。運用毒液組學人工智慧進行全球毒液抗菌發現的運算探索。《自然通訊》16, 6446; doi: 10.1038/s41467-025-60051-6