Home Medizin Das KI-Tool hilft bei der Entwicklung einer möglichst vollständigen Karte des bakteriellen essentiellen Interaktoms

Das KI-Tool hilft bei der Entwicklung einer möglichst vollständigen Karte des bakteriellen essentiellen Interaktoms

von NFI Redaktion

Forscher der Universitat Autonoma de Barcelona (UAB) haben die umfassendste Karte des essentiellen Interaktoms von Bakterien erstellt, d. h. wie Proteine ​​sich verbinden und interagieren, um überlebenswichtige Funktionen zu erfüllen. Die Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift eLife, nutzte das künstliche Intelligenztool AlphaFold, um mehr als 1.400 Interaktionen vorherzusagen und zu modellieren. Die Ergebnisse haben bisher unbekannte Details dieser Mechanismen enthüllt und bieten potenzielle Angriffspunkte für die Entwicklung neuer Antibiotika.

Die Bakterienaktivität umfasst zwischen 4.000 und 5.000 Proteine, die als bakterielles Proteom bekannt sind und ein Interaktom mit bis zu 20 Millionen möglichen Interaktionen bilden könnten. Durch den Einsatz von AlphaFold2 haben die Forscher 1.402 essentielle Protein-Protein-Wechselwirkungen identifiziert, die für das Überleben von Bakterien von entscheidender Bedeutung sind.

Die Zuverlässigkeit von AlphaFold2 wurde getestet, indem die Vorhersagen mit 140 zuvor experimentell ermittelten Protein-Protein-Wechselwirkungen verglichen wurden. Beeindruckenderweise wurden 113 dieser experimentellen Interaktionen (81 %) äußerst genau vorhergesagt, was die Forscher als ausgezeichnete Leistung des künstlichen Intelligenzmodells bezeichnen.

Durch die Verwendung von AlphaFold2 haben die Forscher nicht nur bekannte essentielle Proteininteraktionen bestätigt, sondern auch neue, bisher unbekannte Proteinkomplexe entdeckt, die an verschiedenen lebenswichtigen Prozessen beteiligt sind. Dieses detaillierte Verständnis der Struktur dieser Proteinkomplexe bietet Einblicke in die molekularen Mechanismen und ebnet den Weg für die Entwicklung neuartiger Antibiotika.

Wir haben eine Karte des essentiellen Interaktoms der Bakterien erhalten, in der alle Interaktionen erfasst sind, die für das Leben und die Vermehrung von Bakterien unerlässlich sind. Wir haben diese Interaktionen mithilfe neuer Tools der künstlichen Intelligenz, insbesondere AlphaFold, strukturell charakterisiert. Wir glauben, dass diese Strukturen eine Referenz für die Entwicklung neuer Antibiotika sind, da Moleküle, die diese Wechselwirkungen hemmen können, sich wie Antibiotika mit ungewöhnlichen Wirkmechanismen verhalten würden.“


Marc Torrent, Forschungsleiter, UAB-Dozent

Die Forschung wurde von Marc Torrent Burgas und Jordi Gómez Borrego von der Abteilung für Biochemie und Molekularbiologie der Universitat Autònoma de Barcelona durchgeführt und kürzlich in der Fachzeitschrift eLife veröffentlicht.

Quelle:

Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)

Zeitschriftenreferenz:

Borrego, J. D. & Burgas, M. T. (2024). Struktureller Aufbau des bakteriellen essentiellen Interaktoms. eLife. doi.org/10.7554/elife.94919.

Related Posts

Adblock Detected

Please support us by disabling your AdBlocker extension from your browsers for our website.