蛋白质|人工智能成功预测蛋白质相互作用

美国科学家主导的国际科研团队在最新一期《科学》杂志撰文指出 , 他们利用人工智能和进化分析 , 绘制出了真核生物的蛋白质之间相互作用的3D模型 , 首次确定了100多个可能的蛋白质复合物 , 并为700多个蛋白质复合物提供了结构模型 , 深入研究蛋白质相互作用有望催生新的药物 。
研究负责人之一、美国西南大学人类发育与发展中心助理教授丛前(音译)称 , 研究结果代表了结构生物学新时代的重大进步 。
丛前解释说 , 蛋白质通常成对或成组工作 , 形成复合物 , 以完成生物体存活所需的任务 。 虽然科学家已经对其中一些相互作用开展了深入研究 , 但许多仍是未解之谜 。 了解蛋白质之间所有的相互作用将揭示生物学的许多基本方面 , 并为新药研发提供参考 。
但半个世纪以来 , 鉴于许多蛋白质结构的不确定性 , 科学家们很难了解这些相互作用 。 2020年和2021年 , 深度思维公司和华盛顿大学戴维·贝克实验室独立发布了两种人工智能技术“阿尔法折叠”和RoseTTAFold , 它们使用不同的策略预测蛋白质结构 。
在最新研究中 , 丛前等人通过对许多酵母蛋白复合物建模 , 扩展了人工智能结构预测工具箱 。 为了找到可能相互作用的蛋白质 , 科学家们首先搜索相关真菌的基因组 , 寻找发生突变的基因 , 然后使用上述两种人工智能技术来确定这些蛋白质是否可以3D结构结合在一起 。
【蛋白质|人工智能成功预测蛋白质相互作用】他们确定了1505种可能的蛋白质复合物 , 其中699个结构已被表征 , 验证了其方法的实用性;另外700个复合物目前获得的数据有限 , 剩下106个从未被研究过 。 为更好地理解这些很少被描述或未知的复合物 , 团队研究了类似的蛋白质 , 并根据新发现的蛋白质与此前已知蛋白质的相互作用 , 确定了新发现蛋白质的作用 。 采访人员刘霞