AlphaFold預(yù)測幾乎所有已知蛋白質(zhì)!涵蓋2.14億結(jié)構(gòu)開放免費用

發(fā)表于 討論求助 2023-08-22 10:20:36

其中80%結(jié)構(gòu)的可信度達到了足以支撐研究實驗的水平,更有35%達到了高置信度。

這是我們給全人類的一份禮物。

這次數(shù)據(jù)集更新,主要增加了植物、細菌、動物和其他生物的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。

去年7月,ALPHAFOLD數(shù)據(jù)集發(fā)布了人類98.5%的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),以及包含大腸桿菌、果蠅、小鼠等20個科研常用生物的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)集規(guī)模從之前的35萬個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),一下子提升到了大約2.14億個。

DEEPMIND創(chuàng)始人哈撒比斯表示,這基本上可以說是“整個蛋白質(zhì)宇宙”了。

這意味著更多領(lǐng)域的研究可以被大幅提速。

要知道,蛋白質(zhì)作為生命活動的基石,其相關(guān)研究對藥物研發(fā)、疾病攻克、食品工程、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域都有重要影響。

因為其功能由結(jié)構(gòu)決定,而其3D結(jié)構(gòu)又是由氨基酸以脫水縮合的方式組成多肽鏈,多肽鏈再盤曲折疊而成。

也就是說,即使科學家們已知了蛋白質(zhì)的氨基酸序列,可能的3D結(jié)構(gòu)情況仍舊非常多。

假設(shè)一個蛋白質(zhì)由100個氨基酸序列組成,那么它可能的3D結(jié)構(gòu)情況將多達2的100次方個。

過去很長一段時間里,蛋白質(zhì)預(yù)測工作主要通過科學家手動完成,比如施一公院士,就是用冷凍電鏡預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的頂級專家。

計算機雖然也能預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),但是其準確性始終不高。

而這一局面,隨著ALPHAFOLD2的誕生后開始發(fā)生變化。

2020年12月,ALPHAFOLD2在CASP14(蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測比賽)中的成績,達到了史無前例的92.4/100。

和蛋白質(zhì)真實結(jié)構(gòu)之間只差一個原子的寬度,真正解決了蛋白質(zhì)折疊的問題。

在此半年后,DEEPMIND先后開源ALPHAFOLD2、ALPHAFOLD數(shù)據(jù)集,可謂是在學術(shù)圈扔下了一記重磅炸彈。

而學者們利用ALPHAFOLD開展研究的成果也已經(jīng)開始顯現(xiàn)。

最近,發(fā)表在SCIENCE上的一篇研究表明,他們利用ALPHAFOLD拼出了核孔復合體。

這個結(jié)構(gòu)由數(shù)百個蛋白質(zhì)組成,控制著細胞核的物質(zhì)進出,其相關(guān)研究是生物領(lǐng)域內(nèi)的重點課題。

在ALPHAFOLD的輔助下,該團隊預(yù)測出了這一結(jié)構(gòu)中一些未知區(qū)域。

DNDI(被忽視疾病藥物開發(fā)組織)也曾表示,ALPHAFOLD2推動了他們在熱帶疾病藥物開發(fā)方面的研究。

樸茨茅斯大學酶創(chuàng)新中心(CEI)則利用ALPHAFOLD2開發(fā)一些新的酶,可以用來降解污染環(huán)境的一次性塑料。

此外,過去一年來不少學術(shù)機構(gòu)都在開展ALPHAFOLD的相關(guān)研究,以使得這一工具能夠讓更多學者便捷使用。

與此同時,計算生物行業(yè)也成為了人們關(guān)注的焦點,不少公司都在推出相關(guān)業(yè)務(wù)。

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