美國阿拉巴馬高校亨茨希爾校區(qū)(UAH)的Baudry試驗室從超級計算機迅速評定的首批五萬種天然化合物中評定出125種具備抗COVID-19病毒感染的發(fā)展?jié)摿Φ幕衔铩?/span>

它是初次應(yīng)用超級計算機評定純天然化合物對COVID-19造成的蛋白的治療效果。該試驗室坐落于UAH的Shelby高新科技中心，現(xiàn)階段已經(jīng)應(yīng)用惠普公司(HPE)的CraySentinel超級計算機找尋藥品的潛在性前體，以協(xié)助抵御這次全世界大流行。

UAH團(tuán)隊是由分子生物科學(xué)家JeromeBaudry博士，他是微生物科學(xué)系Pei-LingChan現(xiàn)任主席。Baudry博士應(yīng)用HPE的CraySentinel系統(tǒng)軟件將他的COVID-19科學(xué)研究過程視頻上傳在blog上。他的科學(xué)研究與密西西比高校藥學(xué)院、HPE及其國家純天然商品研究所協(xié)作。

"大家早已應(yīng)用超級計算機來預(yù)測分析最將會與三種SARS-CoV-2病毒蛋白質(zhì)融合的當(dāng)然物質(zhì)，"Baudry博士說。SARS-CoV-2是造成COVID-19的一種病毒感染。

他說道："在大家應(yīng)用超級計算機科學(xué)研究的五萬種天然產(chǎn)物中，大家發(fā)覺有一百多種將會與感興趣的蛋白融合。大家進(jìn)一步發(fā)覺了125種--但將會也有大量--這非常趣味，由于他們能在大家感興趣的地區(qū)融合，他們既不很大，都不很小，并且具備藥品的有機化學(xué)特點。"

Baudry博士說，大家感興趣的化合物有很多不一樣的純天然來源于。

"許多都是以美國普遍的藥用植物中獲取的，也有很多來源于更長遠(yuǎn)的東南亞地區(qū)和南美洲的綠色植物，及其一些路面和深海的病菌菌種和細(xì)菌。"

有期待的化合物將親身經(jīng)歷一種稱之為藥力團(tuán)剖析的建筑科學(xué)，以發(fā)覺這種化合物的相同之處，并標(biāo)識出將來科學(xué)研究關(guān)鍵的有機化學(xué)特點。

這種化合物的下一個環(huán)節(jié)科學(xué)研究是由協(xié)作試驗室應(yīng)用活病毒感染和自體開展身體之外檢測。這些被發(fā)覺最有效的化學(xué)分子將變成將來藥物研究和開發(fā)設(shè)計全過程的基本，包含在人體試驗中檢測藥力、耐受力和不良反應(yīng)。這個全過程將會還包含化學(xué)修飾，以使藥品更合理、更耐受力或二者并行不悖。

"或許大家必須雞尾酒療法，如同很多抗艾滋病治療法一樣?？墒敲恳环N藥品在悠長而坎坷的產(chǎn)品研發(fā)和檢測全過程中生存出來，都是以與蛋白融合剛開始的。大家在這兒用超級計算機仿真模擬的更是這個原始惡性事件。"Baudry博士說。"一般 這必須很長期和很多資產(chǎn)來完成，但擁有超級計算機，我們可以迅速更劃算地進(jìn)行這個最開始的發(fā)覺流程。針對COVID-19，一切都在加快，因此將會必須長達(dá)十年的整個全過程將會會減少。"

依據(jù)Baudry試驗室研究者KendallByler博士的叫法，大量的藥品已經(jīng)提前準(zhǔn)備開展超級計算機檢測。Byler博士在應(yīng)用計算方式開展天然產(chǎn)物科學(xué)研究層面閱歷豐富。

Byler博士說："事實上，大家想檢測的化合物超出四十萬種。"

阻攔蛋白

在第一批實驗中，科學(xué)家發(fā)覺純天然化合物將會與二種關(guān)鍵蛋白融合，即COVID-19的類木瓜蛋白酶(PLpro)和關(guān)鍵蛋白酶(Mpro)。這種蛋白是來源于病毒基因組的酶，承擔(dān)解決被感染體細(xì)胞中的全部病毒蛋白質(zhì)。被感染的體細(xì)胞迫不得已生產(chǎn)制造他們，便于病毒感染可以拷貝。

"如果我們能阻攔這種病毒蛋白在體細(xì)胞內(nèi)自身拼裝和實行他們的作用，那麼雖然大家將會不可以解救一個受感柒的體細(xì)胞，但大家將阻攔病毒復(fù)制，它將與哪個體細(xì)胞一起身亡。如果我們發(fā)覺一種化合物粘在蛋白的這種反映地區(qū)，解決反映將已不將會，大家將阻攔受感柒體細(xì)胞生產(chǎn)制造和釋放出來大量的病毒感染。"

第三種趣味的蛋白是COVID-19的刺突蛋白質(zhì)，它是病毒感染粘附在體細(xì)胞上起動感柒全過程的重要蛋白質(zhì)。這類刺突蛋白質(zhì)存有于病毒感染表層，使病毒感染具備典型性的冠狀動脈外型。它與體細(xì)胞表層一種稱為ACE2的蛋白融合，剛開始感柒全過程。

Baudry博士說："大家正在嘗試尋找一種化合物，能夠與病毒感染的刺突蛋白質(zhì)表層融合，避免 它與體細(xì)胞的ACE2融合。"

在最開始一批實體模型中，專家發(fā)覺了能夠融合刺突蛋白質(zhì)的24種化合物、能夠融合主蛋白酶的41種分子結(jié)構(gòu)和能夠融合PL-pro蛋白酶的60種化合物。

人工智能技術(shù)與古時候?qū)I(yè)知識

Sentinel超級計算機坐落于德克薩斯州的微軟公司Azure大數(shù)據(jù)中心，它使工作中速率比過去任何時刻都迅速，一個HPE團(tuán)隊已經(jīng)協(xié)助完成這一點。Baudry博士的UAH團(tuán)隊能夠根據(jù)微軟公司Azure的云瀏覽Sentinel的強勁作用。

Baudry博士說，Sentinel有利于將化合物現(xiàn)場采樣從幾個月乃至多年減少至幾個星期。這臺超級計算機的計算速率等于地球上任何人每秒鐘計算兩萬次的速率，它的存儲量能夠儲存45年之上的超清視頻。

Baudry說，避免 COVID-19有時候?qū)е缕茐男缘纳硇慕】挡涣加绊懙目範(fàn)?，使?dāng)代高工作能力人工智能技術(shù)與人們最歷史悠久的醫(yī)治專業(yè)知識再次相逢。

"即便在五年前，這也是不太可能的，"他說道。"對大家而言，幸運的是，這類十分優(yōu)秀、十分迅速的數(shù)學(xué)計算在大家十分必須它的情況下出現(xiàn)了。"

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