生命科学|成都超算中心最新成果:蛋白质结构预测模型国产化

【生命科学|成都超算中心最新成果:蛋白质结构预测模型国产化】蛋白质(Protein)是生物构成的重要基本物质 , 由各种氨基酸组成 , 其排列方式和位置的差异使得其种类极其繁多、结构复杂 , 而这复杂的特性也就注定了研究蛋白质的路径困难重重 。
面对数量庞大 , 结构复杂的蛋白质种类 , 为了能更快、更精准地预测出蛋白质结构 , 国家超算成都中心(以下简称:成都超算中心)联合百度 , 依据国际公认的开源项目Alphafold2 , 研发出国产化DCU蛋白质预测模型 , 从而让人类有机会从更深层次诠释生命体的构成和运作变化规律 , 全面揭示生命运行、发展机制 , 激发生物科学、药物研发、合成生物学等方面的发展 , 为我国生命科学发展带来了更多新的可能 。
面对海量的蛋白质结构信息 , 传统实验方法至今仅能解出10万个蛋白质结构 , 但由于氨基酸序列多达10亿 , 传统方法解出一个蛋白质的结构需要耗时数月甚至数年时间 , 时间成本巨大 。 为弥补传统实验方法的不足 , 加速生命科学发展 , 实现核心技术自主可控 , 自2021年 , 成都超算中心与百度合作 , 基于百度飞桨螺旋桨PaddleHelix平台 , 依据国际公认的开源项目Alphafold2 , 进行了蛋白质结构预测推理计算的国产化开发 , 自主研发出国内特有的DCU生物计算-蛋白质结构预测Alphafold2模型 。
该项目负责人表示:“在传统的研究中 , 解析蛋白质结构及互作分析 , 需要进行X-射线衍射、冷冻电镜、酵母双杂等实验 , 工作量大 , 过程繁琐 。 成都超算中心搭载的Alphafold2解决了蛋白质结构精准预测的难题 , 加快了生物学研究 。 ”
在Alphafold2模型中 , 平时需要花费数月、数年的才能完成的事情 , 只需要几天就可以完成 。 Alphafold2不仅加快了基础研究效率 , 还为后续深入的研究工作提供了丰富的数据资料 。
此外 , 为实施农业科技增值行动 , 提高粮食生产的科技含量 , 四川农业大学农学院联合成都超算中心进行了小麦bHLH转录因子PGS1调控种子发育影响产量的分子机制解析 , 为将来培育高产高质小麦材料提供理论依据和备选基因 。
成都商报-红星新闻采访人员 彭祥萍