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一个由新加坡南洋理工大学、德国结构系统生物学中心和伯恩哈德·诺赫特热带医学研究所科学家领导的国际团队,在理解疟疾寄生虫的生物学机制方面取得重大突破。他们利用先进的人工智能技术,系统性地绘制了寄生虫在其人类血液生命周期内的蛋白质相互作用图谱,发现了超过 20,000 种相互作用。这项研究为开发对抗耐药性疟疾的新疗法提供了潜在的靶点。
研究人员采用了一种创新的热稳定性分析技术。其原理在于,相互结合的蛋白质在受热时,其结构稳定性的变化模式会趋于一致。通过测量寄生虫中数千种蛋白质在加热后的状态变化,团队获得了大量关于蛋白质复合物存在与否的间接数据。
随后,研究团队借助人工智能模型,对这些复杂的数据进行深度分析。AI 能够学习并识别出那些稳定性变化模式高度相似的蛋白质对,从而高置信度地预测它们之间是否存在物理相互作用和功能关联。
最终,通过结合实验数据与 AI 预测,研究团队成功构建了一个前所未有的、大规模的疟疾寄生虫蛋白质相互作用网络图。这张“地图”涵盖了寄生虫在感染人类红细胞这一关键生命阶段中,超过 20,000 种特定的蛋白质相互作用。
这项发表在《自然·微生物学》上的研究成果,不仅极大地扩展了科学界对疟原虫复杂内部运作机制的认知,更重要的是,它揭示了众多维持寄生虫存活和致病所必需的蛋白质复合物。这些复合物中的许多成员可能成为未来新型抗疟药物的理想作用靶点,尤其为应对日益严峻的耐药性问题带来了新的希望。