研究人员认为 隐肽可能是天然抗生素的来源

尽管生物学家和化学家正在竞相开发新的抗生素来对抗不断变化的细菌，预计到2050年将有1000万人死亡，但工程师们正在通过不同的视角解决这一问题：在人类基因组中寻找天然存在的抗生素。

基因组中的数十亿个碱基对本质上是一长串代码，其中包含构成身体所需的所有分子的指令。这些分子中最基本的是氨基酸，氨基酸是肽的成分，肽又结合形成蛋白质。然而，对于如何以及在哪里对一组特定的指令进行编码，仍然有很多需要了解的地方。

现在，宾夕法尼亚大学的一个跨学科团队使用计算机科学方法来解决生命科学问题。他们利用精心设计的算法找到了一组新的抗菌肽，隐藏在这个代码的深处。

该研究发表在《自然生物医学工程》上，由生物工程、微生物学、精神病学、化学和生物分子工程助理教授塞萨尔德拉富恩特(Cesar de la Fuente)领导，涵盖宾夕法尼亚大学工程和宾夕法尼亚大学医学，以及他的博士后研究员马塞洛托雷斯(Marcelo Torres)和马塞洛梅洛(Marcelo Melo)。那不勒斯费德里科二世大学的合作者Orlando Crescenzi和Eugenio Notomista也对这项工作做出了贡献。

“人体是一个信息宝库，一个生物数据集。通过使用正确的工具，我们可以找到一些最具挑战性问题的答案，”de la Fuente说。“我们用‘加密’这个词来描述我们发现的抗菌肽，因为它们隐藏在更大的蛋白质中，而这些蛋白质似乎与免疫系统没有联系。我们希望在那里找到这种功能。”

抗菌肽(AMP)是一种天然存在的小分子，几乎每种生物都会产生。由于它们可以保护身体免受感染，识别新的AMPs一直是一个活跃的研究领域，但基于化学直觉和实验的传统搜索方法限制了肽抗生素的发现，而不是传统的AMP。

“在这项研究中，我们应用了一种新的方法，使用人工智能在以前无法识别的地方找到抗生素。没有比探索我们自己的生物信息更好的起点，即收集使我们成为我们自己的基因和蛋白质，”de la Fuente说。

研究人员的方法从所有AMPs的共同生理和化学特征入手：它们有8到50个氨基酸长，带正电荷，同时具有疏水和亲水部分。这种新方法像搜索功能一样工作，以识别基因组和蛋白质组中具有抗菌特性的肽。