结构增强的深度学习加速了像类固醇这样的小分子家族的aptamer选择
Zibin Zhao1, Haosi Lin1, Hoi Ying Lau1
1Department of Chemical and Biological Engineering, The Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong SAR 999077, China.
Briefings in bioinformatics
|December 22, 2025
概括
深度学习辅助的SELEX (DL-SELEX) 通过使用变量自编码器 (VAE) 来设计初始库并分析结果来加速aptamer发现. 这种新的方法显著增强了阿普坦酶亲和力,并减少了对具有挑战性的小分子的选择步骤.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 计算生物学 计算生物学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 通过指数式丰富 (SELEX) 的联体的系统进化对于发现高亲和度的体来说至关重要.
- 设计初始的aptamer库和导航广的序列空间是SELEX的关键挑战.
- 目前的SELEX方法面临的效率和小分子体的合理设计的局限性.
研究的目的:
- 引入深度学习辅助的SELEX (DL-SELEX),这是一个新的框架,用于增强小分子aptamer发现.
- 整合深度学习,以合理设计初始的应用程序库,并完善选择过程.
- 为了证明DL-SELEX对于结构相似的目标的通用性.
主要方法:
- 开发了一个两步框架DL-SELEX,使用变量自动编码器 (VAE).
- 使用的AptaVAE用于使用转移学习量身定制的初始aptamer池生成.
- 利用AptaClux通过捕获共识结构特征来从下一代测序数据中识别高性能aptamer.
主要成果:
- DL-SELEX产生了对皮和的亲和力高达450倍的阿马体.
- 减少了多达80%的SELEX代次数.
- 演示了深度学习模型可以训练在aptamer设计的结构共同点.
结论:
- DL-SELEX提供了一种有效和可通用的策略,以简化体体发现.
- 这种方法使得能够重新设计高亲和度的体,以挑战小分子.
- 深度学习的整合显著推进了SELEX用于小分子aptamer选择的工作流.


