KI trifft Enzymforschung
Prof. Holger Gohlke und sein Team sagen Enzymfunktionen voraus
Ein interdisziplinäres Team unter der Leitung von Prof. Holger Gohlke, Mitglied von JARA-CSD, hat ein neuartiges KI-Modell entwickelt, das Enzymfunktionen anhand ihrer Struktur vorhersagen kann. Die Forschungsarbeiten, die in enger Zusammenarbeit mit mehreren Partnereinrichtungen entstanden sind, wurden auf dem Supercomputer JUWELS am Jülich Supercomputing Centre durchgeführt.
Proteine und Enzyme sind die Grundlage allen Lebens. Ihre Funktionen zu kennen, ist entscheidend für biotechnologische und medizinische Innovationen. Während die Vorhersage ihrer dreidimensionalen Struktur durch KI-Tools wie AlphaFold große Fortschritte gemacht hat, blieb die präzise Bestimmung ihrer molekularen Funktion bislang eine Herausforderung.
Hier setzt das neue Modell TopEC an: Es analysiert über 250.000 Proteinstrukturen aus bestehenden Datenbanken und erkennt Enzymfunktionen mit hoher Präzision. Möglich wurde dies durch einen innovativen Ansatz, bei dem nur die nächstgelegenen Atome rund um das aktive Zentrum eines Enzyms betrachtet werden. So konnte die Trainingsgeschwindigkeit auf dem JUWELS-Supercomputer erheblich gesteigert und die Vorhersagegenauigkeit verbessert werden.
Weitere Informationen stehen auf der Website des Forschungszentrums Jülich zur Verfügung: https://www.fz-juelich.de/en/ias/jsc/news/news-items/news-flashes/2025/juwels-in-action-researchers-develop-model-to-predict-enzyme-function-using-supercomputer (Artikel in englischer Sprache)