理工大學人工智能分子對接方法科研成果 突破柔性對接瓶頸助力藥物研發

 【特訊】澳門理工大學應用科學學院人工智能藥物發現中心教授姚小軍、劉煥香、博士研究生李婧及研究團隊開發出一個全新的多任務深度生成框架「FlowDock」。該框架基於貝葉斯流網絡,為蛋白質─配體柔性分子對接及結合親和力預測提供了統一且高效的解決方案,為加速藥物研發提供了強而有力的技術支撐。

 傳統的分子對接方法依賴搜索算法和能量評分函數來模擬結合過程,計算成本高昂且極度耗時。近年來,基於深度學習的方法提供了更具成本效益的替代方案,但它們通常忽略了蛋白質在與配體結合過程中的柔性構象變化。此外,這些方法生成的分子構象往往缺乏物理化學的合理性。面對上述挑戰,澳理大科研團隊研發的「FlowDock」方法實現了技術突破。該方法在整合蛋白質構象柔性的同時,能夠同步精準生成蛋白質─配體複合物的配體結合姿勢並預測其結合親和力。

 「FlowDock」結合了多模態分子特徵與深度等變生成模型,在隱空間中迭代優化複合物結構,確保了生成過程的快速與穩定。有別於依賴已知結合口袋的傳統方法,「FlowDock」支持靈活的盲對接,為探索動態蛋白質─配體相互作用提供了新的思路,是加速合理化治療藥物開發的有效新工具。相關研究成果以「FlowDock: A unified flow-based framework for flexible protein-ligand docking and binding affinity prediction」(「FlowDock」:用於柔性蛋白質─配體對接與結合親和力預測的統一流模型框架)為題,在國際權威期刊《Acta Pharmaceutica Sinica B》(《藥學學報》)中發表。

 《藥學學報》為中科院一區TOP期刊,在JCR SCIE藥學領域排名前1.6%(影響因子14.6;CiteScore 24.3),專注於藥物科學與技術的前沿研究,涵蓋藥物發現、藥理學及藥學等領域,多次入選「中國最具國際影響力學術期刊」。本研究項目受澳門科學技術發展基金(0030/2024/RIA1)及澳門理工大學(RP/FCA-15/2023)資助,研究內容全文可瀏覽:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383526002492。◇