2024化学诺奖接力青睐AI,蛋白质结构预测新工具获一半奖项

蛋白质拥有广泛的生物学功能,包括结构组分(胶原蛋白)、催化功能(酶)、调节作用(激素)、物质运输(血红蛋白)、机械收缩(肌动蛋白)、机体免疫(抗体)等,进而参与几乎所有生命过程,如分子水平的DNA复制和转录、蛋白质翻译、物质与能量代谢等,以及细胞层面的精卵融合、细胞增殖和分化、细胞凋亡和坏死、细胞衰老和细胞通信等...

AI概念大热!诺贝尔化学奖授予蛋白质结构预测领域科学家

蛋白质，一直是诺贝尔化学奖青睐的研究方向。蛋白质是执行生命功能的最重要的生物大分子，是生命的重要组成部分，也是化学家研究的重要对象，例如消化食物所需要的酶就是一种蛋白质。但以往的化学研究主要靠猜测、尝试、纠错，再猜测、再尝试……这种研究范式下，科研人员必须在不断试错的过程中取得发现，研究效率低、...

用AI模型预测蛋白质结构

被释放的蛋白质结构信息蕴含着生命信息的密码,如果得以“破译”,将有力推动生命科学的发展,大大加速针对癌症、病毒的抗生素、靶向药物和新效率的蛋白酶的研发。在过去50年中,“蛋白质折叠问题”一直是生物学界的重大挑战。此前,生物学家主要利用X射线晶体学或冷冻电镜等实验技术来破译蛋白质的三维结构,耗时长、成本...

分析蛋白质功能结构域的策略和步骤

1.序列比对使用如BLAST之类的工具,将目标蛋白序列与已知的蛋白数据库进行比对,寻找相似的已知结构或功能的区域。2.域预测使用专门的软件工具,如Pfam、InterPro、SMART等,来预测蛋白序列中可能存在的结构域或功能域。3.三维结构预测如果可行,可以使用如Phyre2、SWISS-MODEL等工具来预测蛋白质的三维结构。这可以...

Nature:蛋白质测序技术突破:PASTOR单分子水平精准解读蛋白质突变...

研究采用了基于ClpX解折酶的蛋白质转运模型,通过在纳米孔平台上监测蛋白质通过纳米孔时的电流变化,来捕捉蛋白质的结构信息。具体步骤包括将蛋白质样品加载至纳米孔装置中,并通过电压驱动蛋白质链穿过纳米孔。ClpX解折酶的作用下,蛋白质被逐步解折,并以一定的速度通过孔道,产生特定的电流信号。这些信号被归类为“YY...

AI蛋白质折叠:在生命宇宙中漫游,远眺生物经济的流光

换言之,理想的情况下,如果我们可以测清氨基酸在组成蛋白质时折叠构成的三维结构,就可以了解清楚蛋白质发挥什么作用和如何发挥作用,那将对人们理解生命运行、探索生命奥秘发挥巨大的助益作用(www.e993.com)2024年11月3日。更进一步,如果人类可以在此基础上对蛋白质进行设计、改造乃至创造自然界中尚不存在的蛋白质,引导它发挥特定的功能,那更将会产生...

AlphaFold3问世,全面预测蛋白质与所有生命分子相互作用及结构

AlphaFold3在预测类药物相互作用方面实现了前所未有的准确性,包括蛋白质与配体的结合以及抗体与其目标蛋白质的结合。AlphaFold3比PoseBusters基准测试中最好的传统方法准确率高50%,无需输入任何结构信息,这使得AlphaFold3成为第一个超越基于物理的生物分子结构预测工具的人工智能系统。预测抗体-蛋白质结合的能力对...

...等解读AI赋能的蛋白质结构与功能预测及设计丨Cell Press线上讲座

蛋白质设计与改造已进入AI时代,诸多基于序列或结构的模型为各类蛋白质家族补充了前所未有的生成式蛋白新序列,也赋予了传统蛋白新功能,但整体而言,大部分预测模型得到的蛋白新序列有效率不足50%,后续需要大量湿实验对序列进行进一步筛选和功能性验证,而很多相关模型研究缺乏湿实验验证。我们构建了基于蛋白序列与结构信息的...

清华大学药学院学者开发基于蛋白质语言模型的结构与功能预测方法

蛋白质语言模型,通过对大量序列的自监督学习,能够捕捉到氨基酸残基之间复杂的相互作用和模式。这些模型不仅能够预测蛋白质的三维结构,还能够揭示其功能和动态特性,并展现出优于经典计算生物学方法的表现。田博学课题组开发了一系列的基于蛋白质语言模型的方法,在抗体结构、蛋白质与DNA结合位点、细胞色素450酶活性预测等工作...

AlphaFold 3问世:所有生命分子的结构和相互作用,都被AI预测了

AlphaFold3在预测类似药物相互作用(包括蛋白质与配体的结合以及抗体与靶蛋白的结合)方面达到了前所未有的准确性。在无需输入任何结构信息的情况下,AlphaFold3在PoseBusters基准测试中的准确率,比最好的传统方法高出50%,是首个超越基于物理的生物分子结构预测工具的人工智能系统。