GlycoSHIELD：新软件彻底改变了药物开发

科学家们创造了一种创新技术，可以快速预测临床相关蛋白质上糖衣的形态。

蛋白质在细胞存活中发挥重要作用，并显着影响疾病的发生和进展。为了掌握蛋白质在健康和疾病中的功能，科学家通过实验和计算技术研究蛋白质的三维原子构型。

我们细胞表面超过 75% 的蛋白质被聚糖覆盖。这些类糖分子在蛋白质周围形成非常动态的保护罩。然而，糖的流动性和可变性使得很难确定这些屏蔽的行为方式，或者它们如何影响药物分子的结合。

Mateusz Sikora 是 Dioscuri 翻译后修饰建模中心的项目负责人兼负责人，他和他在克拉科夫的团队以及德国法兰克福马克斯普朗克生物物理研究所的合作伙伴通过使用计算机解决了这一挑战，并与巴黎国立卫生研究院、台北中央研究院和不来梅大学的科学家们。他们强大的新算法 GlycoSHIELD 能够对蛋白质表面上存在的糖链进行快速但真实的建模。与传统模拟工具相比，GlycoSHIELD 减少了计算时间，从而将功耗降低了几个数量级，为绿色计算铺平了道路。

从数千小时到几分钟

保护性聚糖屏蔽强烈影响蛋白质与其他分子(例如治疗药物)相互作用的方式。例如，冠状病毒刺突蛋白上的糖层使天然或疫苗诱导的抗体难以识别病毒，从而将病毒隐藏在免疫系统之外。因此，糖盾在药物和疫苗开发中发挥着重要作用。药物研究可以从常规预测其形态和动力学中受益。然而，到目前为止，只有借助特殊超级计算机的专业知识才能使用计算机模拟预测糖层的结构。在许多情况下，需要数千甚至数百万的计算时间。

借助 GlycoSHIELD，Sikora 团队提供了一种快速、环保的开源替代方案。 “我们的方法减少了资源、计算时间和所需的技术专业知识，”Sikora 说。 “现在任何人都可以在个人电脑上在几分钟内计算出蛋白质上糖分子的排列和动态，而不需要专业知识和高性能计算机。此外，这种新的计算方式非常节能。”该软件不仅可用于研究，还有助于药物或疫苗的开发，例如癌症的免疫治疗。

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