Verändert die Materialgestaltung und Arzneimittelentwicklung? AI × Molekülsimulation enthüllt das „stärkste Knoten“ - Das Geheimnis des „je mehr man zieht, desto weniger löst es sich“ Proteins

Ein Forschungsteam der Auburn University und der Colorado State University hat die Funktionsweise von sogenannten "Catch Bonds", die als eine der stärksten Bindungen in der Natur gelten, durch die Kombination von molekulardynamischen (MD) Simulationen und einem KI-Regressionsmodell analysiert. Im Gegensatz zur herkömmlichen Hypothese, dass die Bindung erst bei einer bestimmten Dehnung stärker wird, zeigte sich, dass die Verstärkung der Bindung "fast unmittelbar" nach dem Anlegen einer Kraft beginnt. Der Fokus lag auf einem Adhäsionskomplex, der aus dem Zellulosom von Bakterien stammt. Ein entscheidender Punkt war, dass die KI aus den "Zug"-Videos der MD die Bruchzeitpunkte in kurzen Ausschnitten präzise vorhersagen konnte. Die Ergebnisse bieten neue Richtlinien für das Design von Materialien, die in der Adhäsion von Haut und Blutgefäßen, der Haltbarkeit von Geweben und sogar in der Arzneimittelentwicklung, Klebstoffen und Soft-Robotik unter Nutzung der Mechanobiologie Anwendung finden könnten. Phys.org stellte diese Ergebnisse am 11. September 2025 vor und verlinkte auf die vertrauenswürdige Primärquelle (eine im JCTC veröffentlichte Arbeit). In den sozialen Medien gibt es sowohl Stimmen, die das Potenzial der KI, "frühe Anzeichen" aus dynamischen Daten zu erkennen, begrüßen, als auch solche, die bei der Generalisierung auf experimentelle Systeme vorsichtig sind.