因为一个“很难,很重要的问题”,我从计算机转向研究蛋白质

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。蛋白质由很多氨基酸通过化学键串在一起。这里我用一些小球去表示这些氨基酸,每种颜色的小球表示...

技术变革还是炒作噱头?AI for Bio到底能做什么|AI驱动科学

AlphaFold2是由DeepMind于2022年发布的蛋白质结构模型,给定一段蛋白质的氨基酸序列,该模型可以预测其结构。(这是一个免费平台,可用于非商业研究。)该模型经过数十万个已知蛋白质序列和结构的训练,计划预测43.8%人类蛋白质序列中超过四分之三的结构[2]。AlphaFold2不是第一个蛋白质结构预测模型,但在最近的蛋白质结构...

从计算机跨界生物学,坐了10年冷板凳后,他开创蛋白质预测新范式

传统的机器学习是直接把蛋白质的氨基酸序列映射到一个三维构型上,比基于物理或是统计的方法结果好一些,但预测准确性和效率都不理想。因此,蛋白质预测一度成为“冷门”选项,很多人换了方向,而留下来继续研究的人一度连研究经费都很难申请。“过去这个领域一直比较冷清,特别是在2006年到2016年这10年间,当时大家都觉...

马剑鹏:“如果没有今年的化学奖,可能就没有物理学奖”

我们知道,蛋白质首先是有空间结构的,而且有很多蛋白的空间结构是唯一的。蛋白质的氨基酸序列,是由遗传密码来决定的。遗传密码是一维的,所以它这里有个问题,就是如何由一维的蛋白质序列记住这个三维的结构,这就是所谓的蛋白质折叠问题。那么,为什么这个问题那么重要?有人说这个问题是太阳底下最难的一个科学问题之一,...

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...

OpenAI GPT-4 AI模型潜力挖掘:高精度建模基础蛋白质结构

科学家们要求GPT-4建立20种标准氨基酸的三维结构模型,在反馈结果中准确地预测了原子组成、键长和角度,不过GPT-4在模拟环状结构和立体化学构型时却出现了错误(www.e993.com)2024年11月15日。在另一项实验中,GPT-4被要求模拟常见的蛋白质结构元素--α-螺旋的结构,需要集成Wolfram插件进行数学计算,结果模型与实验确定的α-螺旋结构相...

生命演化偏爱单一手性:为何蛋白质几乎都是“左撇子”?

构成生命的重要物质具有“手性”特征,有趣的是,DNA和RNA只以右手性存在,而蛋白质是“左撇子”。为什么生命需要手性?关于生命手性的起源以及对生命分子对单一手性的偏爱,一直以来困扰着科学家。近期一项氨基酸合成实验,或许能为蛋白质偏爱左手性提供解释。

为什么说想了解AI+合成生物学,必须先搞懂蛋白质?

细胞里中的DNA和RNA记录了我们的遗传信息,但真正在细胞里面执行功能的是蛋白质。如何执行功能?蛋白质在细胞里会折叠成固定的三维构型,这个三维结构决定了它的功能。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...

全球发布 | 《重组III型三螺旋胶原蛋白白皮书》(中英双语版)内附...

III型胶原蛋白介绍III型胶原蛋白最早于1971年由Miller等人鉴定和描述。III型胶原蛋白是一种细胞外基质蛋白,由细胞合成前体形式,即前-前胶原蛋白。它作为主要结构成分存在于空腔器官中,如大血管、子宫和肠道。III型胶原蛋白在细胞内作为前胶原被合成。24个氨基酸长度的信号肽被切除后形成前胶原链。3条α链形...

人体能量供能营养素:氨基酸、蛋白质

蛋白质,简单地说,是由氨基酸组成的大分子。氨基酸通常被称为蛋白质的组成部分。蛋白质对于生命的营养、更新和延续至关重要。蛋白质与碳水化合物和脂质一样含有碳、氢和氧,但蛋白质是唯一含有氮的大量营养素。一、氨基酸食物中的蛋白质(例如蛋清中的白蛋白、乳制品中的酪蛋白和小麦中的麸质)在消化过程中被分解...