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生物学新突破!科学家利用人工智能,破解蛋白质复合物结构

前瞻网    2021-11-18 13:34

 

生物学新突破!科学家利用人工智能,破解蛋白质复合物结构_产经_前瞻经济学人

西南医学中心和华盛顿大学的研究人员领导了一个国际团队,他们使用人工智能(AI)和进化分析,来制作真核生物蛋白质相互作用的3D模型。

研究人员表示,研究结果代表了结构生物学新时代的重大进步,在这个时代,计算在其中发挥着重要作用。

研究人员解释,蛋白质通常成对或成组运作,称为复合物,以完成生物体日常所需的每一项任务。虽然其中一些相互作用得到了很好的研究,但仍有许多过程是个谜。构建全面的相互作用组,或细胞中完整的分子相互作用集的描述,有助于阐明生物学的许多基本方面,并为研究人员开发鼓励或阻止这些相互作用的药物提供新思路。

在这项研究中,研究人员通过对许多酵母蛋白质复合物进行建模,来扩展这些AI结构预测工具。为了找到可能相互作用的蛋白质,科学家们首先搜索了相关真菌的基因组,来寻找以相关方式获得突变的基因。然后,他们使用这两种人工智能技术(AlphaFold和 RoseTTAFold),来确定这些蛋白质是否可以在3D结构中合在一起。

研究确定了1505种可能的蛋白质复合物,并为106个以前未识别的部分和806个尚未结构表征的部分构建了结构模型。在总共830万个“候选”酵母蛋白质对中,两个人工智能程序合力识别出了1506种可能发生相互作用的蛋白质,并成功绘制出其中712个的3D结构。

研究为人类相互作用组的类似研究奠定了基础,最终可能有助于开发相关人类疾病的新疗法。

题为Computed structures of core eukaryotic protein complexes的相关研究论文发表在《科学》上。

前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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