近(jìn)日(rì)，河南省農業科學院動物(wù)疫病防控研究所藥物(wù)設計(jì)團隊先後在International Journal of Molecular Sciences、Molecular informatics和(hé)Virus等JCR一區(qū)雜(zá)志(zhì)發表了基于人(rén)工(gōng)智能算(suàn)法的(de)多肽-蛋白親和(hé)力預測模型及其優化(huà)的(de)系列研究；團隊以豬流行性腹瀉病毒S蛋白為(wèi)靶點，在體(tǐ)外(wài)實驗中驗證了所設計(jì)多肽的(de)高(gāo)效性和(hé)顯著抗病毒效果，為(wèi)後續豬腹瀉的(de)臨床治療奠定堅實的(de)技(jì)術基礎。

肽-蛋白相(xiàng)互作(zuò)用是許多生(shēng)物(wù)過程的(de)關鍵，如信号傳導、免疫應答(dá)、酶催化(huà)等，研究肽的(de)親和(hé)力和(hé)特異性對(duì)于開(kāi)發新的(de)肽類生(shēng)物(wù)藥物(wù)和(hé)預防策略具有(yǒu)重要意義。随着計(jì)算(suàn)機(jī)科(kē)學的(de)發展和(hé)計(jì)算(suàn)機(jī)性能的(de)提高(gāo)，虛拟對(duì)接方法成為(wèi)一種分析肽-蛋白相(xiàng)互作(zuò)用的(de)常用的(de)方法，但(dàn)是這(zhè)些方法主要依賴于對(duì)肽和(hé)蛋白之間(jiān)的(de)各種相(xiàng)互作(zuò)用力進行計(jì)算(suàn)進而對(duì)親和(hé)力進行評估，由于目前尚未有(yǒu)成熟的(de)對(duì)多肽和(hé)蛋白質之間(jiān)的(de)實際親和(hé)力評估的(de)工(gōng)具，因此并不能準确反映肽的(de)真實親和(hé)力。

本研究團隊以虛拟對(duì)接數據與多肽-蛋白質的(de)實際親和(hé)力數據相(xiàng)結合，利用6種流行的(de)人(rén)工(gōng)智能算(suàn)法進行建模分類，通(tōng)過特征篩選得到決定模型分類性能的(de)四種重要特征（INTRA.VDW0, INTRA.DIHEDRAL0, HEAVY, 和(hé) INTER.ROT），構建了三個(gè)基于不同重要特征的(de)随機(jī)森林(lín)模型，并證明(míng)了模型的(de)有(yǒu)效性和(hé)可靠性。同時(shí)，本研究團隊進一步比較了基于樹的(de)四種不同算(suàn)法，包括分類和(hé)回歸樹(CART)、C5.0決策樹(C50)、裝袋CART (BAG)和(hé)随機(jī)森林(lín) (RF)。結果表明(míng)，C50模型在未知數據集上(shàng)具有(yǒu)最高(gāo)的(de)準确性（80.4%），并且與其他(tā)模型的(de)預測結果具有(yǒu)高(gāo)度相(xiàng)關性，表明(míng)其具有(yǒu)潛在的(de)穩定性和(hé)魯棒性。

由于豬流行性腹瀉病毒（PEDV）的(de)快速變異，現(xiàn)有(yǒu)疫苗無法為(wèi)豬提供足夠的(de)免疫保護。本研究團隊利用多肽篩選模型，快速篩選出能特異性識别 PEDV S1 C-端結構域（CTD）蛋白的(de)親和(hé)肽。結果表明(míng)，多肽110766的(de) P/N 值達到167，親和(hé)力常數達216nM。絕對(duì)定量 PCR 的(de)結果顯示，不同濃度（3.125 µM、6.25 µM、12.5 µM、25 µM、50 µM）與病毒組相(xiàng)比，多肽110766能顯著降低(dī) PEDV的(de)病毒載量（p < 0.0001）。Western 印迹和(hé)間(jiān)接免疫熒光(guāng)的(de)結果均證明(míng)了多肽110766 的(de)抗病毒效果仍然顯著。

該團隊在生(shēng)物(wù)識别材料（多肽、納米抗體(tǐ)）和(hé)多肽功能預測領域已建立一系列人(rén)工(gōng)智能模型，實現(xiàn)了這(zhè)些材料的(de)完全虛拟篩選，為(wèi)後續的(de)應用奠定了堅實的(de)技(jì)術基礎。該 團隊的(de)《靶向高(gāo)親和(hé)力肽配基理(lǐ)性設計(jì)及其應用》成果已獲2019年(nián)度河南省技(jì)術發明(míng)二等獎，多肽授權發明(míng)專利27項，近(jìn)三年(nián)發表SCI論文(wén)17篇，影響因子(zǐ)合計(jì)超過110。