انتقل إلى المحتوى

أخبار AI

مختبر David Baker يصمّم بالذكاء الاصطناعي إنزيمات تقطع بروتينات محدّدة، منها بروتينات مرتبطة بألزهايمر

الباحثون أخذوا القلب التحفيزي لنوعين من الإنزيمات الهاضمة للبروتين وصمّموا باقي البروتين بأدوات RFdiffusion2 وProteinMPNN. وأفضل تصميم بعد التحسين سرّع قطع الرابطة الببتيدية بمعامل 10 أسّ 9 مع بقائه دقيقًا جدًا في هدفه.

مختبر David Baker يصمّم بالذكاء الاصطناعي إنزيمات تقطع بروتينات محدّدة، منها بروتينات مرتبطة بألزهايمر

ما الجديد؟

استخدم باحثون، أغلبهم من مختبر الحائز على نوبل David Baker في جامعة واشنطن، أدوات تصميم البروتين بالذكاء الاصطناعي لبناء Proteases (إنزيمات تقطع البروتينات) يمكن ضبطها لقطع بروتينات محدّدة، بحسب Ars Technica.

كيف صمّموها؟

  • بدأوا من إنزيمين موجودين: إنزيم زنك من الجهاز الهضمي لجراد البحر، وإنزيم سيستين من الخميرة، واحتفظوا بالأحماض الأمينية المسؤولة عن القطع.
  • أداة RFdiffusion2 صمّمت الهيكل الأساسي، بشرط أن يجمع الأحماض الحفّازة ويستوعب التسلسل المستهدف قرب مركز التفاعل.
  • أداة ProteinMPNN ملأت الهيكل بأحماض أمينية محدّدة.
  • استخدموا AlphaFold3 لتوقّع بنى التصاميم، ولم يجدوا في قواعد البيانات ما يشبهها كثيرًا، أي أن الأدوات لم «تنسخ» بنى معروفة.

النتائج

  • إنزيم السيستين: 13 تصميمًا عملت، بنسبة نجاح 19%، لكنها كانت أضعف بكثير من الإنزيم الأصلي.
  • إنزيم الزنك: حين أضافوا جزيء ماء في الموضع الصحيح كقيد تصميم، أظهرت 35 من 38 تصميمًا نشاطًا تحفيزيًا.
  • بعد تبديل أحماض قريبة من الموقع النشط، سرّع أفضل تصميم قطع الرابطة الببتيدية بمعامل 10 أسّ 9 مع بقائه دقيقًا جدًا في تسلسله المستهدف.
  • وأخيرًا صمّموا إنزيمات زنك تستهدف بروتينات مرتبطة باضطرابات عصبية مثل ألزهايمر والخرف الجبهي الصدغي.

ليه ده مهم؟

الطبيعة احتاجت تطوّرًا طويلًا لتنويع هذه الإنزيمات، والتصميم بالذكاء الاصطناعي اختصر ذلك إلى دورات تصميم واختبار. والنتيجة ما زالت بحثية، لكنها تفتح بابًا لإنزيمات «مفصّلة» تقطع بروتينًا ضارًّا بعينه.

المصادر: Ars Technica — 2026-10-14