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甘氨酸是中枢神经系统中重要的神经递质。在甘氨酸能神经元的抑制性突触中，甘氨酸通过激活甘氨酸受体，控制呼吸节律、肌张力、运动协调并参与中枢神经系统的早期发育；在谷氨酸能神经元的兴奋性突触中，甘氨酸作为共激动剂参与NMDA受体的激活，调控学习与记忆活动。突触间隙中的甘氨酸浓度由两种甘氨酸转运蛋白（glycine transporter,GlyT）GlyT1和GlyT2进行调控，以保证突触前和突触后活动...
《自然-生物技术》讲述全球首款进入2期临床AI药物的研发历程（图）
生物技术 AI 药物开发
2024/3/11
人工智能（Artificial Intelligence，AI）在新药研发中究竟扮演什么角色？
上海科技大学信息科学与技术学院郑杰课题组近日提出了基于知识图谱和可解释图神经网络的新型人工智能模型KR4SL，在预测并解释基于合成致死机制的抗癌药物靶点方面取得进展。该成果被生物信息学旗舰会议——第31届分子生物学智能系统会议和第22届欧洲计算生物学会议(the 31st Annual International Conference on Intelligent Systems for Mole...
《自然》呼吁谨慎：人工智能加速药物研发的能力仍需现实检验
自然 人工智能 药物研发
2023/10/16
“药物发现过程涉及很多运气。即使人工智能确实减少了将化合物纳入临床前测试所需的时间和成本，大多数候选药物在后期阶段仍然会失败。任何能够加快这一进程的东西都代表着胜利，工业界和学术界必须利用彼此的优势来确定如何利用人工智能发挥最佳效果。”
随着高通量质谱技术的高速发展，科研人员可快速从蛋白质组学中挖掘到翻译后修饰数据信息。在翻译后修饰组学研究中，磷酸化（Phosphorylation）修饰因作为涉及蛋白质范围最广泛以及修饰位点数量最多的修饰类型而备受关注。磷酸化修饰通过影响蛋白质的活性、蛋白质-蛋白质相互作用以及蛋白质细胞内定位等方式调节蛋白质的功能。随着组学技术的发展以及精准医学概念的提出，蛋白质的磷酸化异常与癌症、神经退行性疾病...
中国科学院上海药物研究所提出机器学习辅助定向进化新方法（图）
机器学习 辅助 定向进化
2023/8/21
定向进化是模拟自然进化机制，利用现代分子生物学方法创造大量的突变基因文库，采用灵敏的定向筛选策略，创造出自然界不存在的或改良特性的蛋白质等生物分子的一种方法。定向进化已广泛应用于蛋白质的分子改造和优化，被认为是生产具有改良或全新特性的蛋白质的高效方法，对于酶工程、多肽和大分子药物设计都具有重要意义。传统的定向进化实验流程包括筛选测试大量突变序列的功能，将得到的最优序列作为亲本序列进行下一轮的突变和...
游离脂肪酸由以羧酸为末端的碳氢链组成，是人类和动物的主要能量来源，在许多细胞功能中扮演着重要的信号分子角色。中链脂肪酸是一类碳链长度为8-12个碳的羧酸，包括癸酸（C10）、十一酸（C11）和月桂酸（C12）以及它们的2-羟基或3-羟基形式（如3-OH-C12）。中链脂肪酸在能量代谢和炎症等方面发挥着重要作用。研究显示，3-OH-C12的产生与脂肪酸的β-氧化过程密切相关。当该过程发生紊乱时，血浆...
上海药物所揭示过敏毒素识别补体受体系统的分子模式和选择性机理（图）
过敏毒素识别 补体受体系统 分子模式
2023/5/12
补体是先天免疫系统的重要组成部分，对于防御微生物感染以及清除免疫复合物和受损细胞至关重要。补体激活过程除了产生攻膜复合物MAC（membrane-attack complex）杀灭病原菌发挥免疫防御之外，同时也产生多种活性物质发挥免疫调节功能，包括被称为过敏毒素的系列碱性肽，例如C3a和C5a。在功能上，过敏毒素既发挥固有免疫防御活性，又同时参与调控获得性免疫中T细胞活性等。
中国科学院上海药物所等揭示内皮素受体多肽识别选择性的分子机制（图）
上海药物 内皮素受体 多肽识别 分子机制
2023/3/10
内皮素（Endothelin，ET）是一类由21个氨基酸组成的内源性多肽激素，包括ET-1,-2和-3三种亚型，由氨基段、羧基端和中部的α螺旋区组成（图a）。ET-1是已知最强且作用最持久的血管收缩肽之一。ETs通过作用于内皮素受体（ETRs）调节人体多种重要的生理和病理过程。ETRs由ETAR和ETBR两种亚型组成，属于典型的A类G蛋白偶联受体。在被ET-1激活后，ETAR和ETBR呈现相反的血...
科学家利用深度学习模型探究药物与多组学数据间的关联
深度学习 药物 多组学 数据间
2023/2/21
患有糖尿病等基础疾病患者的药物反应模式是相对复杂的，可能涉及多个器官和因素，而大部分影响机制仍然是未知的。近年来，表型和多组学筛查可用于揭示疾病特征，并为研究药物在疾病进展中发挥的作用机制提供了新的手段。然而，多组学数据分析面临着数据降维、数据异质性与整合困难等多方面挑战。
科学家利用机器学习加快药物制剂开发
机器学习 药物制剂 长效注射剂
2023/2/10
长效注射剂（LAI）是治疗慢性病最有前途的治疗策略之一，是一类先进的药物递送系统，可以提高治疗效果、安全性和患者依从性。传统的药物制剂开发依赖于反复试错，需要开展广泛且耗时的体外实验，然而，这种试错法对聚合物LAI的开发带来了重大挑战。近期，多伦多大学的研究人员利用机器学习（ML）方法来帮助解决LAI开发中的这一瓶颈问题。研究成果发表在《Nature Communications》期刊，标题为“M...
华中农业大学在人工智能药物发现领域取得新进展（图）
华中农业大学 人工智能 药物反应事件 MRCGNN
2022/11/22
近日，华中农业大学信息学院人工智能与知识发现团队以“Multi-relational Contrastive Learning Graph Neural Network for Drug-drug Interaction Event Prediction”为题的论文被国际人工智能领域会议AAAI-2023（The 37th AAAI Conference on Artificial Intelli...
糖尿病、脂肪肝和肥胖症等代谢性疾病已经成为影响人类健康的一大“杀手”，研究显示一些孤儿受体可能成为治疗这些疾病的重要靶点。GPR119又被称为葡萄糖依赖的促胰岛素受体（Glucose-dependent insulinotropic receptor），是G蛋白偶联受体（GPCR）超家族中的一种孤儿受体。由于其在糖代谢调控中的作用，GPR119被认为是一种治疗糖尿病、脂肪肝和肥胖症等代谢性疾病的潜...
人工智能将成药物研发关键工具
人工智能 药物研发 AI
2022/7/14
“AI（人工智能）技术应用于药物研发已经引起研究院所和制药行业高度重视，AI开始赋能药物研发的靶标发现和确证、药物先导化合物的发现和优化、药物药代和毒性评价等各个阶段，将成为未来药物研发的关键核心技术之一。”7月12日，中国科学院院士、中国科学院上海药物研究所研究员蒋华良在2022《理解未来》科学讲座第二期“AI+分子模拟与药物研发”作主题演讲时说。
G蛋白偶联受体（GPCRs）是真核生物中最大的一类膜蛋白，在感知胞外信号和介导胞内信息转导中发挥了重要作用，并参与调控多种生理过程，与人类疾病密切相关，是最重要的药物靶标蛋白家族。GPCR与第二信使环磷酸腺苷相关的信号通路中，主要通过刺激型G蛋白（Gs）和抑制型G蛋白（Gi）来区分细胞内不同的信号传递方式。了解受体对Gs和Gi信号通路的选择性机制是GPCR和相关信号转导领域长期以来的重要科学问题。