新研究展示了AI建模如何提供对蛋白质结构的洞察

来自约克大学的新研究表明，人工智能（AI）算法可以帮助科学家开发更完整的蛋白质结构模型，这对设计治疗和疫苗具有重要影响。

该研究发表在《自然结构与分子生物学》杂志上。

人类蛋白质中有多达70％被糖分子包围和支撑，这影响了它们的外观和行为。像COVID-19和埃博拉等病毒也被糖分子保护，添加这些糖分子的过程称为修饰。

AlphaFold AI程序

研究人员首先开发了软件，该软件可以将缺失的糖分子添加到由AlphaFold AI程序创建的模型中，从而使他们能够更深入地研究蛋白质。AlphaFold由Google的DeepMind创建，它可以预测蛋白质结构。

约克大学化学系的Jon Agiree博士是该研究的首席作者，该研究是在Elisa Fadda博士和Carl A. Fogarty博士的帮助下完成的，后两位分别来自Maynooth大学。同时，约克结构生物学实验室的博士生Haroldas Bagdonas也参与了这项研究。

“人体中的蛋白质是微小的机器，它们以数十亿的数量组成我们的肉体和骨骼，运输我们的氧气，允许我们功能，并保护我们免受病原体的侵害。就像锤子依赖金属头来敲击物体，包括钉子一样，蛋白质具有专门的形状和成分来完成它们的工作，”Agiree博士说。

“AlphaFold方法对于预测蛋白质结构具有革命性的潜力，使科学家能够比以往任何时候都更快地了解蛋白质及其突变的影响。”

“然而，该算法不考虑影响蛋白质结构和功能的必要修饰，这只给了我们部分图景。我们的研究表明，这可以通过相对简单的方式解决，导致更完整的结构预测。”

进行准确的结构预测

通过新的AlphaFold程序和相应的蛋白质结构数据库，科学家团队可以对所有已知的人类蛋白质进行准确的结构预测，这是该领域的一个重大进步。

“看到国际合作成果总是很棒，但这只是我们的开始，”Agiree博士继续说。“我们的软件被用于支撑mRNA疫苗对SARS-CoV-2的糖结构工作，但现在我们可以做更多的事情，感谢AlphaFold技术的飞跃。虽然仍处于早期阶段，但我们的目标是从对糖盾的变化做出反应转变为预测它们。”