Beiträge zum computergestützten Proteindesign wie auch für die Vorhersage von Proteinstrukturen mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) wurden im Vorjahr mit dem Chemie-Nobelpreis bedacht. Diese Art Techniken haben wegweisend neue Türen im Bereich der Proteinforschung geöffnet: An der Oberfläche von winzigen Eiweißen - Proteinen - im Körper laufen grundlegende biologische Prozesse ab.

Mit KI-Hilfe wollen Forscherinnen und Forscher künftig diese Abläufe noch besser gezielt beeinflussen. Wie sich Protein-Oberflächen rechnerisch vorherzusagen und zu sogenannten Neo-Oberflächen neu anordnen lassen, hat sich ein Team der EPFL Lausanne (Schweiz) in Kooperation mit dem KI-Forscher Michael Bronstein angesehen. Letzterer leitet seit kurzem das neue "Aithyra"-Institut der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Wien.

Im Fachmagazin "Nature" zeigt das Team nun, wie sich mit Hilfe eines KI-Ansatzes Proteine designen lassen, die in der Folge punktgenau mit anderen verschnitten werden können - die Oberfläche wird so zum "molekularen Klebstoff", heißt es in einer ÖAW-Aussendung. Dies ermögliche es, neue Proteine zu entwerfen, "die sich nur in Anwesenheit eines kleinen Moleküls an ein Zielprotein binden. Dies eröffnet eine neue Möglichkeit zur präzisen Dosierung und Steuerung biologischer Medikamente, wie sie beispielsweise in der Krebsimmuntherapie eingesetzt werden", wird EPFL-Forscher Bruno Correia zitiert. Dass das auch abseits des Computers funktioniert, zeigte das Team im Rahmen von Experimenten.

Service: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08435-4