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生物醫學資訊方法尋找靶向宿主抗病毒藥物之研究

為了解決W222的問題，作者陳啟瑋 這樣論述：

病毒是全球公共衛生重要的問題之一，由病毒所引起的流行病在爆發時需要急迫的有效治療藥物。然而，針對新病毒開發新的藥物相當耗時，重新利用已批准的藥物將能減少成本。其中利用宿主因子設計藥物的靶向宿主抗病毒藥物，受病毒突變產生抗藥性的影響較小。病毒在生命週期的不同階段中會劫持宿主激酶。因此，抑制宿主激酶的激酶抑制劑將有可能成為廣效性抗病毒藥物的潛力。研究發現蛋白質磷酸化對病毒的感染、複製和毒性有相當大的影響，為了更深入探討磷酸化對病毒導致的結果，當確定病毒蛋白的特定磷酸化位點在體內和體外被特異性激酶磷酸化後，以突變分析其特異性磷酸化的喪失與影響病毒的表型，進而可作為尋找潛在的抗病毒治療策略的目標。為

此我們開發一個系統，包含預測病毒蛋白與宿主激酶之間的交互作用位點，針對不同的人類激酶使用適合的機器學習方法，再透過仿生式演算法優化人類激酶模型的預測準確度。以及推薦病毒蛋白喪失磷酸化位點後結構穩定之突變，透過異質性模型整合與分散式計算使最終決策可靠性提升，並提供模擬指定溫度與pH環境參數的突變。最後將預測結果關聯激酶與已核准激酶抑制劑。透過資料庫與文獻收集SARS-CoV-2等病毒蛋白磷酸化與點突變資料評估系統效能，人類激酶模型其準確度可用於預測病毒蛋白磷酸化位點，預測點突變穩定性也能用於病毒蛋白，該系統可以提供基於宿主激酶尋找抗病毒藥物的實驗設計方向。