構(gòu)建人工智能框架找到有效溶菌酶

廣東工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)藥學(xué)院教授林章凜團(tuán)隊(duì)與華南理工大學(xué)生物學(xué)院副教授楊曉鋒團(tuán)隊(duì)合作，成功構(gòu)建出一種新型的人工智能框架——DeepMineLys，并借此框架發(fā)現(xiàn)了迄今為止在人類微生物組中有效的溶菌酶。近日，該研究成果發(fā)表于《細(xì)胞報告》。

  “該研究利用人工智能，從人類微生物宏基因組數(shù)據(jù)中識別和挖掘出有治療耐藥菌潛力的溶菌酶，這是人工智能用于生物學(xué)研究領(lǐng)域的一個重要突破?！闭撐牡谝蛔髡?、華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院2018級博士生付一然說。

  林章凜認(rèn)為，DeepMineLys的成功得益于構(gòu)建了涵蓋廣泛溶菌酶的全面訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，集成了TAPE等先進(jìn)算法和編碼技術(shù)，采用了三層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和雙軌架構(gòu)等幾個關(guān)鍵因素，極大地提升了預(yù)測性能。

  研究團(tuán)隊(duì)從前100個候選溶菌酶隨機(jī)選擇了16個進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其中11個被證實(shí)具有活性，強(qiáng)的一個溶菌酶的活性甚至比傳統(tǒng)溶菌酶高出6.2倍，成為迄今為止在人類微生物組中發(fā)現(xiàn)的有效的溶菌酶。“DeepMineLys不僅能夠挖掘溶菌酶，還具備挖掘蛋白質(zhì)的潛力。由此可見，該框架的構(gòu)建為未來生物學(xué)研究提供了一個有力的工具。”林章凜說。