Google大腦與藥物研究組織合作,以電腦視覺發現關鍵蛋白質晶體加速藥物開發

Google大腦與MARCO倡議組織共同合作,以電腦視覺找出重要的蛋白質晶體加速新藥開發。雖然這些蛋白質的實驗配置以及成像都是自動化的,但是辨識蛋白質晶體的工作仍然落在人類身上,也由於這些蛋白質可能非常的稀少微小,人類辨識的正確率成為了蛋白質實驗的瓶頸,透過電腦的幫忙,可以更快更正確地找出這些蛋白質晶體。

MARCO倡議組織首席研究員Patrick Charbonneau表示,每次錯過的蛋白質結晶,都代表錯失重要生物醫學發現的可能性,因為這些結晶非常罕見。

由於蛋白質結晶是生物醫學,研究複雜生物分子結構的關鍵步驟,這些結構決定著分子的功能,科學家能用於開發新藥。但是這些蛋白質結晶很少見也很難找到,實驗室通常都會對每一種蛋白質進行上百次的實驗,配置以及成像的過程都是自動化的,但是發現單個結晶的過程卻需要透過目視過程,人為錯誤無可避免,不過這些錯誤卻可能錯失重要的生物醫學發現。

由於成像技術以及資料採集方法非常多種,晶體可能在很大的影像中顯得非常微小,這些因素都使得辨識工作變得困難。Google大腦與MARCO倡議組織研究人員合作,他們使用深度卷積網路架構,應用電腦視覺辨識蛋白質晶體,讓正確率高達94%。研究人員提到,現代深度卷積網路非常適合處理外觀極端變化的視覺圖像,他們修改了基本的Inception V3模型,使其能夠更快地處理更大的圖像。

MARCO倡議組織是數間製藥公司以及學術單位組成的研究計畫,目的在匯集和託管大型策畫的晶體學圖像,以幫助開發出更好的圖像分析工具,而Google大腦與MARCO合作的研究資料集,便是使用該組織內的50萬張標記圖像。為促進這領域的發展,他們決定釋出實驗資料集,並開源TensorFlow研究模型儲存庫。

原文來自 iThome Online