Science：应用人工智能胜利预测卵白互相作用

起源：本站原创 2021-11-17 13:57

在一项新的研讨中，研讨职员应用人工智能（AI）和退化阐发构建出真核生物卵白互相作用的三维模子。他们初次鉴定出100多种能够的卵白复合物，并为700多种曩昔未被描写的卵白复合物提供告终构模子。对成对或成组的卵白若何联合在一路执行细胞进程的深化相识能够会带来年夜量新的药物靶标。

2021年11月17日讯/BIOON/---在一项新的研讨中，来自美国德克萨斯年夜学东北医学中间和华盛顿年夜学等研讨机构的研讨职员应用人工智能（AI）和退化阐发构建出真核生物卵白互相作用的三维模子。他们初次鉴定出100多种能够的卵白复合物，并为700多种曩昔未被描写的卵白复合物提供告终构模子。对成对或成组的卵白若何联合在一路执行细胞进程的深化相识能够会带来年夜量新的药物靶标。相关研讨成果于2021年11月11日在线颁发在Science期刊上，论文题目为“Computed structures of core eukaryotic protein complexes”。论文通信作者为德克萨斯年夜学东北医学中间的Qian Cong博士和华盛顿年夜学的David Baker博士。论文第一作者为华盛顿年夜学的Ian R. Humphreys、Minkyung Baek和Aditya Krishnakumar以及德克萨斯年夜学东北医学中间的Jimin Pei。

Cong博士说，“咱们的成果代表告终构生物学新期间的一个严重停顿，盘算在此中发扬着根本作用。”

Cong博士解释说，卵白常常以成对或成组的方式（造成卵白复合物）运作以实现让无机体存活所需的每一项工作。尽管这些互相作用中的一些获得了很好的研讨，但许多仍旧是一个谜。构建全面的互相作用组（interactome）---即描写细胞中完全的分子互相作用---将说明生物学的许多根本方面，并为迷信家们开辟匆匆进或阻止这些互相作用的药物提供一个新出发点。Cong博士任务于将和生物学联合在一路的互相作用组学这一新兴畛域。

直到比来，构建互相作用组的一个次要阻碍是许多卵白质构造的不确定性，这是迷信家们半个世纪以来始终试图解决的成绩。2020年和2021年，一家名为DeepMind的公司和Baker博士的试验室自力宣布了两项名为AlphaFold（AF）和RoseTTAFold（RF）的人工智能技术，这两种技术依据发生卵白的基因序列使用分歧的战略来预测卵白构造。

在这项新的研讨中，Cong博士、Baker博士和他们的共事通门过对许多酵母卵白复合物进行建模，扩大了这些人工智能构造预测对象。是一种罕见的根底生物学研讨的模子生物。为了找到能够互相作用的卵白，他们起首在相关真菌的基因组中寻觅以互相联系关系的方式得到渐变的基因。然后，他们使用这两种人工智能技术来确定这些卵白是否可以在三维构造中合营在一路。

参加转录、翻译和DNA修复的卵白复合物。图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.abm4805。

他们的研讨确定了1505种能够的卵白复合物。此中的699种已在构造上获得表证，验证了他们办法的适用性。然而，只有无限的试验数据支持700种预测的互相作用，另外106种从未被描写过。

为了更好地相识这些较差表证或未知的卵白复合物，Cong团队、Baker团队与天下各地曾经在研讨这些或相似卵白的共事们单干。通过这项新研讨中构建的三维模子与单干者提供的信息相联合，他们可能得到对参加维持和处置信息、细胞结构和运输体系、推陈出新、DNA修复和其他畛域的卵白复合物的新见解。他们还依据新发现的与其他特征明白的卵白的互相作用，确定了曩昔功效未知的卵白的作用。

Cong博士弥补说，“咱们这篇论文中描写的研讨任务为人类互相作用组的相似研讨奠基了根底，终极能够有助于开辟人类疾病的新疗法。”

Cong博士指出，这项新研讨中天生的卵白复合物预测构造可从ModelArchive（网址：https://modelarchive.org/doi/10.5452/ma-bak-cepc）下载。她说，这些构造以及在将来研讨中使用这项技术天生的其他构造将将来几年研讨成绩的丰厚起源。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Ian R. Humphreys et al. . Science, 2021, doi:10.1126/science.abm4805.

版权声明 本网站一切注明“起源：100医药网”或“起源：bioon”的笔墨、图片和音视频材料，版权均属于100医药网网站一切。非经受权，任何媒体、网站或团体不得转载，不然将追究司法义务。取得书面受权转载时，须注明“起源：100医药网”。其它起源的文章系转载文章，本网一切转载文章系出于通报更多信息之目标，转载内容不代表本站态度。不愿望被转载的媒体或团体可与咱们分割，咱们将立刻进行删除处置。

医药网新闻