人工智能成功預測蛋白質相互作用
科技日報北京11月17日電 (記者劉霞)美國科學家主導的國際科研團隊在最新一期《科學》雜誌撰文指出,他們利用人工智能和進化分析,繪製出了真核生物的蛋白質之間相互作用的3D模型,首次確定了100多個可能的蛋白質複合物,並為700多個蛋白質複合物提供了結構模型,深入研究蛋白質相互作用有望催生新的藥物。
研究負責人之一、美國西南大學人類發育與發展中心助理教授叢前(音譯)稱,研究結果代表了結構生物學新時代的重大進步。
叢cong前qian解jie釋shi說shuo,蛋dan白bai質zhi通tong常chang成cheng對dui或huo成cheng組zu工gong作zuo,形xing成cheng複fu合he物wu,以yi完wan成cheng生sheng物wu體ti存cun活huo所suo需xu的de任ren務wu。雖sui然ran科ke學xue家jia已yi經jing對dui其qi中zhong一yi些xie相xiang互hu作zuo用yong開kai展zhan了le深shen入ru研yan究jiu,但dan許xu多duo仍reng是shi未wei解jie之zhi謎mi。了le解jie蛋dan白bai質zhi之zhi間jian所suo有you的de相xiang互hu作zuo用yong將jiang揭jie示shi生sheng物wu學xue的de許xu多duo基ji本ben方fang麵mian,並bing為wei新xin藥yao研yan發fa提ti供gong參can考kao。
但半個世紀以來,鑒於許多蛋白質結構的不確定性,科學家們很難了解這些相互作用。2020年和2021年,深度思維公司和華盛頓大學戴維·貝克實驗室獨立發布了兩種人工智能技術“阿爾法折疊”和RoseTTAFold,它們使用不同的策略預測蛋白質結構。
在(zai)最(zui)新(xin)研(yan)究(jiu)中(zhong),叢(cong)前(qian)等(deng)人(ren)通(tong)過(guo)對(dui)許(xu)多(duo)酵(jiao)母(mu)蛋(dan)白(bai)複(fu)合(he)物(wu)建(jian)模(mo),擴(kuo)展(zhan)了(le)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)結(jie)構(gou)預(yu)測(ce)工(gong)具(ju)箱(xiang)。為(wei)了(le)找(zhao)到(dao)可(ke)能(neng)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)蛋(dan)白(bai)質(zhi),科(ke)學(xue)家(jia)們(men)首(shou)先(xian)搜(sou)索(suo)相(xiang)關(guan)真(zhen)菌(jun)的(de)基(ji)因(yin)組(zu),尋(xun)找(zhao)發(fa)生(sheng)突(tu)變(bian)的(de)基(ji)因(yin),然(ran)後(hou)使(shi)用(yong)上(shang)述(shu)兩(liang)種(zhong)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)來(lai)確(que)定(ding)這(zhe)些(xie)蛋(dan)白(bai)質(zhi)是(shi)否(fou)可(ke)以(yi)3D結構結合在一起。
他們確定了1505種可能的蛋白質複合物,其中699個結構已被表征,驗證了其方法的實用性;另外700個複合物目前獲得的數據有限,剩下106個ge從cong未wei被bei研yan究jiu過guo。為wei更geng好hao地di理li解jie這zhe些xie很hen少shao被bei描miao述shu或huo未wei知zhi的de複fu合he物wu,團tuan隊dui研yan究jiu了le類lei似si的de蛋dan白bai質zhi,並bing根gen據ju新xin發fa現xian的de蛋dan白bai質zhi與yu此ci前qian已yi知zhi蛋dan白bai質zhi的de相xiang互hu作zuo用yong,確que定ding了le新xin發fa現xian蛋dan白bai質zhi的de作zuo用yong。
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