...杨茂君破译线粒体超大分子量多酶复合物的全景空间结构及组装机制

二者同属α-酮酸脱氢酶复合体家族(OADHcfamily)1,该家族成员主要由三个种类的酶单元多聚构成:(E1)α-酮酸脱氢酶家族蛋白;(E2)酰基转移酶家族蛋白;(E3)黄素蛋白;其分子量在4到10兆道尔顿(MDa)之间。长期研究表明,OADHc在线粒体内多条能量代谢通路上均发挥重要作用。其中,PDHc作为糖代谢过程中的门...

因为一个“很难,很重要的问题”,我从计算机转向研究蛋白质

血红蛋白把铁原子包裹起来,铁原子跟氧气结合,通过这种方式把氧气运输到各个细胞里面去。最右边的蛋白(朊蛋白)跟疯牛病有关系,这里显示了朊蛋白两种不同构型,左边的构型是正常的折叠状态,右边的是不正常的折叠状态。如果朊蛋白的折叠是右边这个形状的话,就会引起疯牛病。所以,蛋白质结构是个非常重要的问题。蛋白质...

诺贝尔化学奖是AI for Science,物理奖是Science for AI

在蛋白质中,氨基酸以长链的形式连接在一起,并折叠形成三维结构,这种结构对蛋白质的功能起着决定性作用。自20世纪70年代以来,研究人员一直试图从氨基酸序列预测蛋白质结构,但这项工作出了名的困难。然而,四年前出现了一个惊人的突破。2020年,哈萨比斯和江珀推出了一个名为AlphaFold2的人工智能模型。借助该模型,他们...

AI蛋白质折叠:在生命宇宙中漫游,远眺生物经济的流光

答案在于,蛋白质拥有丰富而复杂的空间结构,这些结构决定了蛋白质的功能。蛋白质以氨基酸为基本组成单位,氨基酸的不同排列(即序列)以及在此基础上的卷曲折叠,形成了特定的三维立体结构,进而执行不同的功能。人类现在已知组成蛋白质的氨基酸有20余种,如果它们可以以任意顺序和长度链接、并折叠形成不同的蛋白质,那么理论上...

中国科大在蛋白质设计领域取得重要进展

统计能量函数是一种从天然蛋白质序列和结构数据中抽提、总结得出的普适性模型,它用有效自由能的形式概括氨基酸残基的局部构象和空间相互作用。有了准确的能量模型,就可以通过优化序列能量进行蛋白质设计。该文报道了一种用全新策略构建的统计能量函数,理论分析表明其设计结果显著不同于、且在一些重要方面优于现有最好的...

AlphaFold为什么能精准预测蛋白质结构?

于是“蛋白质结构预测问题”,即给定蛋白质的氨基酸序列,输出其最终折叠后的三维结构,成了分子生物学中的一座圣杯(www.e993.com)2024年11月8日。世界各地的生物学家拿起计算机这件强大武器,设计各路算法来追逐这座圣杯。这里有一个问题:为什么不直接通过实验观测蛋白质来确定其空间结构呢?事实上,自1970年代以来,通过实验方法来确定蛋白质结构在不...

Nature重磅综述 |关于RNA-seq,你想知道的都在这

我们会举例说明RNA-seq在RNA生物学关键研究中的应用,包括转录和翻译的动力学分析,RNA结构,RNA-RNA和RNA-蛋白质间相互作用等。最后我们小小地展望一下RNA-seq的未来,如单细胞和空间转录组是否也会是以后的常规分析,在什么情况下longreads会替代shortreadsRNA-seq。不过篇幅有限,本文对RNA-seq分析还是有照顾不到...

地球生命源于外太空?到底是先有DNA,还是先有蛋白质?

生命的起源形式:先有DNA还是先有蛋白质?我们知道,一个细胞的结构大致是由一层具有保护功能的脂质细胞膜包裹着核酸(DNA或RNA)和各种蛋白质。其中,细胞遗传物质编码的蛋白质相当于活体细胞中的螺丝、弹簧和齿轮等所有运转部件,以维持细胞生活所需的能量、养分。

数据变为声音,聆听氢键“奏鸣”,科学家揭示蛋白质折叠构象过程

氢键在维持蛋白质的空间结构中扮演重要角色。许多有趣甚至难以理解的现象，都可以归功于氢键的存在，比如冰作为一种固体，密度却比液态水小。科研人员想了许多方法来研究氢键，这一次，他们想到了数据声音化。因为，人对声音信息的处理速度更快。于是，我们可以在不同的音调中了解蛋白质如何折叠，又如何在其内部形成...

为什么说想了解AI+合成生物学,必须先搞懂蛋白质?

研究蛋白质的三维结构的这个过程,被称为“蛋白质结构预测”。解构蛋白质就像玩折纸游戏,虽然科学界对蛋白质的分子式已经很了解,但预测这些组成蛋白质的原子最后会形成怎么样的构型仍是个很困难的问题。在过去60多年的历史中,科学界最开始主要利用名为“合理设计”的方法来解析蛋白质。