科技日?qǐng)?bào)北京11月5日電 （記者張夢(mèng)然）英國(guó)“深度思維”公司日前公布了新一代“阿爾法折疊”（AlphaFold-latest），不僅準(zhǔn)確性顯著提高，預(yù)測(cè)范圍還從蛋白質(zhì)擴(kuò)展到其他生物分子，包括配體。該模型已可以預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)（PDB）中的幾乎所有分子，預(yù)測(cè)精度可以達(dá)到原子級(jí)。
“深度思維”公司表示，這一模型的擴(kuò)展功能和性能將加速生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破，推動(dòng)人類邁向下一個(gè)“數(shù)字生物學(xué)”時(shí)代，為疾病通路的功能研究、基因組學(xué)、生物可再生材料、植物免疫、潛在治療靶點(diǎn)、藥物設(shè)計(jì)機(jī)制、蛋白質(zhì)工程和合成生物學(xué)等領(lǐng)域提供了前所未有的見(jiàn)解，并打造了一種全新的平臺(tái)。
此次，研究人員展示了新一代模型在預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊之外的精確結(jié)構(gòu)方面的突出能力，它可以對(duì)配體、蛋白質(zhì)、核酸和翻譯后修飾進(jìn)行高度精確的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。這意味著它在抗體結(jié)合預(yù)測(cè)領(lǐng)域會(huì)表現(xiàn)突出；在與藥物發(fā)現(xiàn)相關(guān)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)問(wèn)題上，其明顯超越“前輩”和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；該模型還具備聯(lián)合建模所有原子位置的能力，能夠更全面地揭示蛋白質(zhì)和核酸與其他分子相互作用時(shí)的靈活性。
傳統(tǒng)方法需要使用剛性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和對(duì)接方法來(lái)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)—配體結(jié)構(gòu)，而新一代模型無(wú)需這些先驗(yàn)信息，反而表現(xiàn)出更高準(zhǔn)確性。可以說(shuō)，其重新定義了預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)—配體結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，使得以前未知結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)也可以被預(yù)測(cè)。
新一代模型將應(yīng)用于治療藥物設(shè)計(jì)，幫助快速、準(zhǔn)確地描述對(duì)治療疾病非常重要的多種類型的大分子結(jié)構(gòu)。此外，經(jīng)過(guò)蛋白質(zhì)、配體、核酸以及翻譯后修飾結(jié)構(gòu)的模擬解鎖，該模型可以為基礎(chǔ)生物學(xué)研究提供更迅速且準(zhǔn)確的工具。
【總編輯圈點(diǎn)】
人體每一種蛋白質(zhì)都包含幾十到幾百種氨基酸，氨基酸的順序決定了它們之間的作用，賦予蛋白質(zhì)復(fù)雜的三維形狀，進(jìn)而決定了蛋白質(zhì)的功能。幾十年來(lái)，科學(xué)家利用X射線晶體學(xué)或低溫電子顯微鏡等實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)破譯蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，但這種方法可能需要數(shù)月甚至數(shù)年，且未必見(jiàn)效。“阿爾法折疊”的出現(xiàn)被認(rèn)為改變了游戲規(guī)則，取得了根本性突破，同時(shí)，我們欣喜地看到這一AI還在不斷升級(jí)、擴(kuò)展，以更高的準(zhǔn)確率覆蓋到了更多的復(fù)合物。
