基于量子计算的蛋白质结合肽从头设计
量子物理
2025-12-01 v1
摘要
计算机辅助的从头设计可以大幅降低药物开发的成本和时间。特别是，自下而上的基于物理学的方法的一个关键优势在于，与生成模型不同，它们不依赖于训练数据集。然而，它们需要同时探索化学空间和构象空间。在本研究中，我们利用量子退火机应对这一艰巨挑战。聚焦于肽的从头设计，我们引入了一个多尺度框架，该框架集成了经典计算和量子计算以进行原子级分辨率的预测。我们通过为几个蛋白质靶标设计结合剂来评估该方案。D-Wave 量子退火机快速生成了一组具有化学多样性的结合剂，其一级结构和结合姿态与实验具有良好的相关性。这些结果表明，即使处于当前的早期阶段，量子技术也已经能够赋能基于物理学的药物设计。
引用
@article{arxiv.2503.05458,
title = {De Novo Design of Protein-Binding Peptides by Quantum Computing},
author = {Lars Meuser and Alexandros Patsilinakos and Pietro Faccioli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05458},
year = {2025}
}