기존 항생제 펩타이드를 최적화하는 생성 AI 방법

한줄 요약

ApexGO는 기존 펩타이드 항생제의 서열을 변형하여 항균 활성을 최적화하는 생성 AI 방법이다.

풀어야 하는 문제

항생제 내성균이 증가하는 상황에서, 기존 AI 방법은 고정된 라이브러리 스크리닝이나 무작위 생성에 치우쳐 실제 설계 제약 조건 하에서 기존 펩타이드 스캐폴드를 최적화하는 데 한계가 있었다.

접근 방법

트랜스포머 변분 오토인코더를 사용해 펩타이드 서열을 연속 잠재 공간에 임베딩하고, 베이지안 최적화로 항균 활성을 높이는 서열 편집을 효율적으로 제안한다. 템플릿 펩타이드의 변형을 통해 최적화된 유도체를 생성한다.

결과·기여

10개 템플릿 펩타이드로부터 100개 유도체를 합성하여 실험한 결과, 85%의 히트율과 72%의 활성 향상 성공률을 기록했다. 그람 음성균에 대해 기존 방법보다 우수했으며, 마우스 감염 모델에서 템플릿 대조군보다 강력하고 최후의 항생제와 동등하거나 더 나은 항감염 효과를 보였다.