信华生物VibrantFold实现1分钟精准预测抗体结构

2020 年底，AlphaFold2的出现破解了困扰学界长达五十年之久的“蛋白质折叠”难题，基于氨基酸序列近乎完美地精确预测出了蛋白质三维结构，这项生命科学领域的颠覆性成果被施一公教授誉为“21世纪截至目前人类在科学技术领域上的最大突破之一”。蛋白结构的精准预测可以从根本上加速我们对于生物学机制的理解，也为可靠的药物设计提供了更加坚实的基础。

近日，信华生物药业(广州)有限公司（下称“信华生物”）发布了用于抗体结构预测的VibrantFold平台，该平台是基于信华生物自主研发的Bumblebee深度学习框架。 信华生物计划将该平台开放给全球学术用户和工业用户，供其进行抗体精准结构的预测。

VibrantFold在发布前与另外两个国际顶尖蛋白预测平台AlphaFold2和 RoseTTAFold一同进行了内测。通过比较预测结构和实验结构的差异性对三个结构预测平台进行评分。在内测中，绝大多数抗体结构的预测可以在1分钟内完成。VibrantFold的预测精准度经过了结构生物学家的测评和验证。清华大学的张林琦教授团队、王新泉教授团队和西湖大学的周强研究员团队提供了尚未发表的抗体结构用于预测。结果表明，上述三个预测平台都可以实现高精度结构预测。

VibrantFold的抗体结构预测精度与AlphaFold2和RoseTTAfold不相上下，已达到全球领先水平，更令人兴奋的是，VibrantFold的预测速度一骑绝尘，计算效率比上述两个软件提升多个数量级。这一特征使大规模虚拟抗体结构文库的构建和应用成为可能。

（图为纳米抗体的实验解析结构与Vibrantfold预测结构对比）

近年来，大分子药物在全球医药市场大放异彩，尽管发展历史远短于小分子药，但2020年全球20大畅销药物已有14个是大分子药物，而抗体是其中占比最高、发展最为成熟又增长迅速的一个类别。在小分子领域，虚拟筛选的应用已经颇为广泛，但由于大分子结构的复杂性，大分子药物的虚拟筛选仍然是全球范围内的难题。近年的PEGS会议趋势表明，双抗、多抗药物的发展更进一步加剧了大分子药物的工程化难度，极大增加了对大分子药物虚拟筛选的迫切需求。

信华生物CEO王鲁泉博士认为，幕后真正的英雄是近几十年辛勤结晶的结构生物学家们，AI在结构预测的成功是站在这群巨人的肩膀上。VibrantFold高效准确的抗体结构预测功能让科学家向着实现高效高质量的大分子药物多目标工程优化和筛选的梦想又迈进了一步。 希望这些工具为智能大分子药物越发挑战的工程问题添砖加瓦。

“VibrantFold精准预测抗体结构的速度使得我们筛选数以千万计的虚拟抗体成为可能。目前我们可以不用合成突变文库，完全用电脑就可以产生一个包含数以千万计抗体分子的虚拟抗体突变文库，而且这个结构抗体库的容量几乎可以无限放大。结构是抗体性质和功能的基础，构建高通量抗体虚拟结构 Virtual Library是实现AI主导的抗体药物工程的第一步。” 拥有20年抗体药物工程经验的信华生物资深VP张剑冰博士这样评价这一成果。

根据已经公开发表的文献，目前全球只有VibrantFold可以实现这一高效抗体结构预测和高通量虚拟抗体结构文库构建功能。

西湖大学周强教授表示，“蛋白质结构预测的突破是对以往所有结构生物学知识和信息的有效综合，同时也将促进这些知识和信息在产业上的有力应用。”

（图为双链抗体的实验解析结构与Vibrantfold预测结构对比）

关于信华生物：

信华生物是领先的AI驱动大分子药物研发公司，由业内资深抗体药物工程和计算科学家团队于2019年创立。公司团队拥有深厚大分子药物研发经验与独有的工程开发数据优势。其创新靶点发现（“Captain平台”)及抗体结构和工程尖端算法(“Bumblebee平台”)取得跨代升级的技术突破。目前聚焦肿瘤免疫治疗等领域内未满足的医疗需求，多个项目已获得积极的生物验证数据。

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