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新一代“阿爾法折疊”登場(chǎng)

2023-11-07 08:55:48  |  來 源:科技日?qǐng)?bào)  點(diǎn)擊:
  科技日?qǐng)?bào)北京11月5日電 (記者張夢(mèng)然)英國(guó)“深度思維”公司日前公布了新一代“阿爾法折疊”(AlphaFold-latest),不僅準(zhǔn)確性顯著提高,預(yù)測(cè)范圍還從蛋白質(zhì)擴(kuò)展到其他生物分子,包括配體。該模型已可以預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(PDB)中的幾乎所有分子,預(yù)測(cè)精度可以達(dá)到原子級(jí)。

  “深度思維”公司表示,這一模型的擴(kuò)展功能和性能將加速生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破,推動(dòng)人類邁向下一個(gè)“數(shù)字生物學(xué)”時(shí)代,為疾病通路的功能研究、基因組學(xué)、生物可再生材料、植物免疫、潛在治療靶點(diǎn)、藥物設(shè)計(jì)機(jī)制、蛋白質(zhì)工程和合成生物學(xué)等領(lǐng)域提供了前所未有的見解,并打造了一種全新的平臺(tái)。

  此次,研究人員展示了新一代模型在預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊之外的精確結(jié)構(gòu)方面的突出能力,它可以對(duì)配體、蛋白質(zhì)、核酸和翻譯后修飾進(jìn)行高度精確的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。這意味著它在抗體結(jié)合預(yù)測(cè)領(lǐng)域會(huì)表現(xiàn)突出;在與藥物發(fā)現(xiàn)相關(guān)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)問題上,其明顯超越“前輩”和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);該模型還具備聯(lián)合建模所有原子位置的能力,能夠更全面地揭示蛋白質(zhì)和核酸與其他分子相互作用時(shí)的靈活性。

  傳統(tǒng)方法需要使用剛性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和對(duì)接方法來預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)—配體結(jié)構(gòu),而新一代模型無需這些先驗(yàn)信息,反而表現(xiàn)出更高準(zhǔn)確性??梢哉f,其重新定義了預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)—配體結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn),使得以前未知結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)也可以被預(yù)測(cè)。

  新一代模型將應(yīng)用于治療藥物設(shè)計(jì),幫助快速、準(zhǔn)確地描述對(duì)治療疾病非常重要的多種類型的大分子結(jié)構(gòu)。此外,經(jīng)過蛋白質(zhì)、配體、核酸以及翻譯后修飾結(jié)構(gòu)的模擬解鎖,該模型可以為基礎(chǔ)生物學(xué)研究提供更迅速且準(zhǔn)確的工具。

  【總編輯圈點(diǎn)】

  人體每一種蛋白質(zhì)都包含幾十到幾百種氨基酸,氨基酸的順序決定了它們之間的作用,賦予蛋白質(zhì)復(fù)雜的三維形狀,進(jìn)而決定了蛋白質(zhì)的功能。幾十年來,科學(xué)家利用X射線晶體學(xué)或低溫電子顯微鏡等實(shí)驗(yàn)技術(shù)來破譯蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu),但這種方法可能需要數(shù)月甚至數(shù)年,且未必見效?!鞍柗ㄕ郫B”的出現(xiàn)被認(rèn)為改變了游戲規(guī)則,取得了根本性突破,同時(shí),我們欣喜地看到這一AI還在不斷升級(jí)、擴(kuò)展,以更高的準(zhǔn)確率覆蓋到了更多的復(fù)合物。