Cell子刊:超越AlphaFold 3的蛋白质预测模型问世!
近日,美国弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)研究团队在《细胞系统》(Cell Systems)上发表了一项研究,他们开源了一个名为ProRNA3D-single的AI工具,只靠一条蛋白质序列和一条RNA序列,就能预测出蛋白质的三维立体结构。
蛋白质预测是非常复杂过程,传统的实验方法(如X射线晶体学、冷冻电镜、核磁共振),要么样品难搞,要么太贵太慢,要么只能搞小分子的结构。而在庞大的蛋白质结构数据库(PDB)里,显得无能为力。
蛋白质的AI预测王者,是从DeepMind的AlphaFold 2开始的,被认为是革命性的突破。但它的升级版AlphaFold 3,在预测蛋白质-RNA复合物这个更复杂的任务上也不够利索。根据公开数据,AlphaFold 3的测试集平均iLDDT(互作局部距离差异检验,可以理解为预测互作界面的准确分)只有39.4分。
弗吉尼亚理工研发的ProRNA3D-single,解决这个难题撕开了缺口。它只需要用一条序列输入,就能呈现出蛋白质的三维立体结构。业界转件表示,这个模型“令人信服地超越了包括AlphaFold 3在内的当前最先进方法,尤其是在进化信息有限的情况下”。
就其使用前景,ProRNA3D-single最直接的应用是给RNA靶向药物的研发带来了前所未有的希望。譬如肿瘤治疗,很多癌症的发生,都和异常的RNA-蛋白互作有关,它们会激活癌基因,或者让抑癌基因沉默。比如MYC基因的信使RNA(mRNA)和一种叫IGF2BP1的蛋白结合后会变得更稳定,从而促进肿瘤生长。ProRNA3D-single可以帮助找到这些关键的互作,为开发靶向治疗提供思路。
弗吉尼亚理工官方新闻稿里,Bhattacharya教授说得很直白:“我们的终极目标是加速药物发现过程,阻止RNA病毒与宿主蛋白的相互作用,从而在疫情大流行之前阻止感染,或者抑制阿尔茨海默病中RNA结合蛋白的异常功能。”
从AlphaFold的横空出世,到ProRNA3D-single的精准打击,AI正在以一种超乎想象的速度,向生命科学最核心的领域进军。
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