3D打印肾脏重要结构接近真实功能

研究人员一直在试图制造人工肾脏,但20多年过去,仍无法攻克人体肾脏复杂的三维结构和内部蜂窝状构造带来的巨大挑战。近端小管是肾小管中最长最粗的一段,是原尿中几乎全部葡萄糖、氨基酸和蛋白质以及大部分水、离子和尿素等物质的“重吸收”场所。全新人工近端小管组织是路易斯实验室利用他们早期开发出的创新性生物打...

蛋白质功能预测新SOTA,上海理工、牛津统计AI方法,登Nature子刊

深度学习方法在预测蛋白质3D结构方面取得了显著的准确性,超越了从头算方法和同源性建模等经典方法的能力。然而,准确地将功能注释分配给蛋白质仍然具有挑战性,尤其是与实验测定相比。为了应对这些挑战,研究人员假设可以利用共同进化残基中所包含的信息来注释残基级别的功能。牛津大学团队提出利用基于统计的图网络仅从...

单模型斩获“蛋白质突变预测”榜一,西湖大学提出基于结构词表方法

该研究利用Foldseek将蛋白质进行编码,生成了一维的3Di结构序列(使用了Foldseek的结构词表,每种3Ditoken代表不同的局部结构),这样的结构序列与氨基酸序列是等长的。因此研究人员使用了一种简单而有效的结构嵌入方式:将结构词表和氨基酸词表计算笛卡尔积(即两两组合),形成新的结构感知词表。这样对于蛋白质的每个...

哈佛医学院设计新算法,实现β-内酰胺酶中引入多个突变

团队将合成设计好的酶插入大肠杆菌中,以测试其功能性、稳定性、热敏性和3D结构。在14种计算机设计的蛋白质变体中,有11种经实验证明具有功能性,能够使细菌在氨苄青霉素上生长并水解头孢硝唑;并且,新设计的酶在高温下活性和稳定性均有所提高。此外,使用X射线晶体学检查酶的3D结构表明,经过修饰的酶具...

谷歌DeepMind发布AlphaFold 3:可预测药物如何与蛋白质相互作用

AlphaFold3能够生成活细胞及其联合3D结构,预测数百万种组合的相互作用,准确率要比现有常规方法高50%,并且可以在几秒钟内生成通常需要数月或数年才能完成的预测。

为什么说想了解AI+合成生物学,必须先搞懂蛋白质?

为了获得更多可分辨的3D蛋白质结构,蛋白质结构生物学应运而生(www.e993.com)2024年11月10日。1959年,佩鲁茨和肯德鲁对血红蛋白和肌红蛋白进行结构分析,解决了三维空间结构,并因此获得1962年诺贝尔化学奖。之后豪普特曼和卡尔勒建立起应用X射线分析的以直接法测定晶体结构的纯数学理论,凭借在晶体研究中划时代的意义,获得1985年的诺贝尔化学奖...

3D蛋白质组学:揭示生物体内蛋白结构的立体世界

初识3D蛋白质组学不得不承认,每一颗细胞内蕴藏着一个繁华世界,而镶嵌其中的蛋白质就像是这个世界中活跃的角色。而当这些角色穿上3D的外衣,我们便迈入了一个由结构决定功能的立体世界——即3D蛋白质组学的领域。何为3D蛋白质组学在你的眼前,一幅全新的画面正慢慢打开——一个由氨基酸序列构成的线性结构,随着...

...团队开发trRosettaRNA:利用Transformer网络自动预测RNA 3D结构

RNA3D结构预测是一个长期存在的挑战。受最近蛋白质结构预测领域突破的启发,南开大学、山东大学以及北京理工大学的研究团队开发了trRosettaRNA,这是一种基于深度学习的自动化RNA3D结构预测方法。trRosettaRNA流程包括两个主要步骤:通过transformer网络进行1D和2D几何形状预测;以及通过能量最小化进行的3D...

前沿发现|多眨眼,有助于增强视力;AI能精准生成生物分子3D结构

DeepMind方面表示，AF3的发布是在AI理解和建模生物学的道路上又迈出了重要一步。因为AF3可以自动生成蛋白质、核酸（DNA/RNA）和更小分子的3D结构，并揭示它们如何组合在一起，还可以模拟细胞之间化学变化，以控制细胞的正常运转，预防疾病发生。目前，研究者还推出了免费研究平台，供全球科学家非商业化研究使用。据...

突破!AI填补蛋白质设计一大空白,或揭秘癌症、痴呆症发病机制,促进...

而真核生物中约有30%的蛋白质并不折叠成稳定的3D结构,这些动态变形的蛋白质就是IDPs,或者当它们位于其他结构化蛋白质域的背景下时,被称为“固有无序区域”(IDRs)。IDPs和IDRs在分子和细胞功能中扮演着各种重要角色,挑战着序列-结构-功能范式。