NUS 張陽教授團隊成果登《Nature Communications》!AI 模型助力疾病與藥物研究!

2026/04/29   •   1627閱
新加坡國立大學(NUS)研究團隊在《Nature Communications》發表重磅成果!由張陽教授領導研發的新型AI模型——成對蛋白語言模型(PPLM)實現重大突破。該模型打破了傳統單蛋白分析的局限,能夠精準預測蛋白質間的相互作用、結合強度及作用介面,準確率提升顯著。這項前沿技術的問世將為藥物研發、抗體設計及癌症等複雜疾病的研究帶來革命性變革,加速AI引導的生命科學研究進程。

新加坡國立大學(NUS)研究團隊研發出新型AI模型成對蛋白語言模型(PPLM),可精準預測蛋白質間的相互作用!這項研究由新加坡癌症科學研究所高級首席研究員張陽教授帶領,成果已於2026年3月10日發表在《Nature Communications》期刊,有望加速藥物研發,深化癌症等疾病的研究!

來源:Nature Communications

研究突破:

從單蛋白分析到成對蛋白建模

現有AI模型多基於單一蛋白序列訓練,難以完整捕捉蛋白間的識別與結合過程!

NUS團隊研發的成對蛋白語言模型(PPLM),開創性地同時學習兩個相互作用蛋白的特徵!

該模型統一捕捉單個蛋白特徵與伴侶依賴的相互作用模式,實現了蛋白質相互作用預測的重大突破!

蛋白質間的相互作用是支撐幾乎所有細胞過程的基礎。由新加坡國立大學的研究人員開發的PPLM人工智慧模型能夠預測蛋白質如何識別並相互結合。

來源:NUS

模型性能:

多任務表現全面提升

團隊基於PPLM開發了三款專用工具:PPLM-PPI預測蛋白相互作用、PPLM-Affinity估算結合強度、PPLM-Contact識別作用介面!

在基準數據集測試中,模型的相互作用預測準確率較主流方法提升約17%,在跨物種場景中表現穩定!

該模型在抗體 - 抗原相互作用等複雜場景中,性能優於序列與結構類方法,識別出的模式與真實蛋白相互作用高度吻合!

配對蛋白語言模型(PPLM)同時從兩個相互作用的蛋白質中學習,從而能夠預測相互作用、結合強度和相互作用介面。

來源:NUS

論文核心數據與成果發表

圖1:PPLM框架及其下游應用概述

來源:Nature Communications

圖2:PPLM和ESM2對蛋白質序列對的困惑

來源:Nature Communications

張陽教授表態:

AI 助力生命科學研究革新

新加坡癌症科學研究所高級首席研究員、NUS楊潞齡醫學院生物化學系與NUS計算機科學系張陽教授表示,這項研究凸顯了AI在生命科學領域的變革性作用!

他指出,從單蛋白分析轉向相互作用建模,為未來多蛋白復合物預測、系統生物學研究與AI引導的治療設計奠定了基礎!

他強調,PPLM模型的突破將推動蛋白質相互作用建模的準確性與可擴展性,為生命科學研究提供全新工具!

NUS計算機科學系張陽教授

來源:NUS

應用前景:

助力藥物研發與疾病研究

PPLM模型可支持蛋白質組規模的相互作用發現、藥物靶點識別與治療藥物開發等多種應用!

NUS團隊計劃進一步整合結構與實驗數據,優化模型性能,拓展至宿主 - 病原體相互作用等更複雜的生物系統研究!

該模型的推廣應用,將為癌症等疾病的機制解析與創新藥物研發提供強有力的技術支撐!

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