科學(xué)家將人工智能技術(shù)成功用于蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)

    蛋白質(zhì)作為構(gòu)成人體組織器官的支架和主要物質(zhì)，在人體生命活動(dòng)中起著重要作用。蛋白質(zhì)的相互作用能產(chǎn)生許多效應(yīng)，如形成特異底物作用通道、生成新的結(jié)合位點(diǎn)、失活、作用底物專(zhuān)一性和動(dòng)力學(xué)變化等，細(xì)胞的代謝、信號(hào)傳導(dǎo)以及基因表達(dá)調(diào)控都與錯(cuò)綜復(fù)雜的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)。

    蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白質(zhì)相互作用和功能活動(dòng)至關(guān)重要。但是，如何快速、準(zhǔn)確地確定蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)，在生命科學(xué)領(lǐng)域一直是個(gè)難題，特別是對(duì)多蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)、分析。

    近日，美國(guó)華盛頓大學(xué)和德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究團(tuán)隊(duì)在《Science》發(fā)表了題為“Computed structures of core eukaryotic protein complexes”的文章，利用全蛋白質(zhì)組氨基酸協(xié)同進(jìn)化分析和基于深度學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)建模，對(duì)酵母蛋白質(zhì)復(fù)合物的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)識(shí)別和構(gòu)建研究。研究人員使用人工智能程序AlphaFold 2和RoseTTAFold的組合對(duì)830萬(wàn)對(duì)酵母蛋白配對(duì)進(jìn)行多序列比對(duì)篩選，最終識(shí)別出了1505種可能的蛋白相互作用，并確定了106個(gè)全新的蛋白復(fù)合物以及806個(gè)全新蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)。這些新的復(fù)合物擁有多達(dá)5個(gè)結(jié)構(gòu)亞型，在真核生物細(xì)胞的幾乎所有生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用。

    本研究將基于深度學(xué)習(xí)的大規(guī)模結(jié)構(gòu)建模的范圍從單體蛋白質(zhì)擴(kuò)展到蛋白質(zhì)組合，研究中發(fā)現(xiàn)的眾多全新蛋白復(fù)合物及相應(yīng)結(jié)構(gòu)有助于進(jìn)一步深入理解真核細(xì)胞生命過(guò)程，且為藥物研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

    論文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm4805

    注：此研究成果摘自《Science》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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