人工智能算法有助于快速分析蛋白质折叠结构

近日,英国《自然》杂志报道,美国哈佛大学医学院生物学家AlQuraishi开发出新型人工智能算法,能够快速分析预测蛋白质三维结构,大大提高蛋白质三维结构预测的效率,将预测时间从若干小时或几天缩短至几毫秒。 报道称,蛋白质三维结构与蛋白质功能密切相关,当前生物学界一大挑战在于如何基于氨基酸序列预测蛋白质三维结构。目前常用的实验室测定方法为X射线晶体衍射测定。随着人工智能技术的发展,科学界不断尝试利用人工智能技术从蛋白质一级结构(即氨基酸序列),分析预测蛋白质的三级结构(即三维空间结构)。Google人工智能子公司DeepMind曾开发出新型蛋白质三维结构预测算法AlphaFold,取得一定进展,有助于研究人员更好理解疾病分子机制和设计药物。 该新型算法主要基于神经网络算法,利用氨基酸序列和蛋白质结构对应的现有数据进行训练,对未知序列能够产生的结构进行预测。目前,此算法需要花费数月时间进行训练,但完成训练后几乎能够实现即时预测。......阅读全文

超乎大自然“想象”,科学家发现大量未知蛋白质折叠

  蛋白质结构及其折叠的空间究竟有多大?大自然是否“探索”了所有这些可能?一项开创性的研究为人们提供了新线索:日本研究人员着手揭示大自然在多大程度上探索了可能的蛋白质拓扑空间,结果发现了一系列令人震惊的前所未知的蛋白质折叠,扩大了人们的理解并揭示了“蛋白质宇宙”的深度。该研究发表在最新一期《自然·结

研究揭示蛋白质氧化折叠在干细胞衰老中的作用

  长期以来,人们普遍认为线粒体是细胞活性氧的主要来源。然而,内质网中蛋白质二硫键形成过程会产生副产物H2O2。据估算,它约占蛋白质合成过程中产生总活性氧的25%。可见,内质网来源的活性氧不容忽视。  8月3日,中国科学院生物物理研究所王磊/王志珍课题组和动物研究所刘光慧课题组合作,在《欧洲分子生物

链折叠性质

链折叠现象对结晶聚合物的行为非常重要,因而必须仔细考察链折叠结晶的情况。首先,一般认为,在许多聚合物中,链折叠没有多大的困难。对聚合物分予模型的麦察表明,大多数聚合物分子都会折叠起来,比较容易形成一种很致密的足以嵌砌到晶体表面的折叠,但是,化学结构比较复杂的聚合物,如主链上有庞大侧基或环以及分子链为

β折叠的作用

能形成β折叠的氨基酸残基一般不大,而且不带同种电荷,这样有利于多肽链的伸展,如甘氨酸、丙氨酸在β折叠中出现的几率最高。免疫球蛋白有大量的β折叠层。另一种常见的蛋白质模序是α螺旋和三种不同的β转角。不属于一个模序的蛋白质一级结构部分被称之为不规则螺旋。这些部分对蛋白质的空间构象非常重要。

β折叠的结构

肽平面之间呈手风琴状折叠,股与股之间会通过氢键固定,但氢键主要在股间而不是股内。氨基酸残基的R侧链分布在片层的上下。β折叠层并不是平的,因为侧链的存在使得它看上去像手风琴一样波纹起伏。这样每一股会更紧密排列,氢键更容易建立。氢键的距离为7埃。在蛋白质结构中β折叠通常会用箭头表示。肽链的氮端在同侧为顺

β折叠的结构

肽平面之间呈手风琴状折叠,股与股之间会通过氢键固定,但氢键主要在股间而不是股内。氨基酸残基的R侧链分布在片层的上下。β折叠层并不是平的,因为侧链的存在使得它看上去像手风琴一样波纹起伏。(英语pleated)这样每一股会更紧密排列,氢键更容易建立。氢键的距离为7埃。在蛋白质结构中β折叠通常会用箭头表示

β折叠的定义

在β折叠中,两条以上氨基酸链(肽链),或同一条肽链之间的不同部分形成平行或反平行排列,成为“股”。

祝贺!人工智能首次成功解析蛋白质结构

  生物学界最大的挑战之一——蛋白质三维结构解析如今有望被破解。谷歌旗下人工智能公司DeepMind开发的深度学习程序AlphaFold能够精确预测其三维形状。长久以来,人们需要借助实验确定完整的蛋白质结构,这些方法往往需要数月甚至数年时间。而现在,人工智能也有能力给出精确预测的计算方法,可能只要几

武汉病毒所揭示宿主细胞未折叠蛋白质反应重要作用

  3月6日,国际学术期刊Journal of Virology(《病毒学杂志》)在线发表了中国科学院武汉病毒研究所/病毒学国家重点实验室研究员胡志红、肖庚富团队合作研究的最新成果,论文题为Quantitative proteomic analysis reveals unfolded protei

蛋白质折叠背后可以告诉我们转移性癌症的情况

Talin是一种控制细胞附着和运动的蛋白质,如果它出了故障,会导致癌细胞扩散。DCL1是一种肿瘤抑制蛋白。但科学家们还不完全了解这两种蛋白质是如何工作的,也不知道当它们没有按照应有的方式工作时会发生什么。DCL1可以与Talin相互作用,可能会干扰Talin将细胞组合在一起的能力。如果科学家们知道这

研究利用人工智能预测蛋白质“光学指纹”

  蛋白质是生命的基石,生物的功能依赖于既稳定而又灵活可变的蛋白质结构。蛋白质的光谱响应信号,尤其是紫外光谱,可以称之为蛋白质骨架的“指纹”。这个“光学指纹”,经过理论模拟的解读,可以揭示出精确的蛋白质结构,为生命科学和医学诊断提供极其重要的信息。  然而,蛋白质的结构极其复杂多变,需要做大量的高精

折叠基因检测作用

通过基因检测,可向人们提供个性化健康指导服务、个性化用药指导服务和个性化体检指导服务。就可以在疾病发生之前的几年、甚至几十年进行准确的预防,而不是盲目的保健;人们可以通过调整膳食营养、改变生活方式、增加体检频度、接受早期诊治等多种方法,有效地规避疾病发生的环境因素。基因检测不仅能提前告诉我们有多高的

重折叠的定义

中文名称重折叠英文名称refolding定  义解折叠或错折叠的结构,重新变成有活性的立体结构的过程。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),总论(二级学科)

折叠酶的作用

目前研究最为广泛的是脂肪酶特异折叠酶(lipase specific foldase,LIFs),此类酶多存在于革兰氏阴性菌中辅助相应的脂肪酶进行二级结构的折叠,通过降低折叠过程中的能障与构象改变为靶蛋白的正确折叠提供必要的空间立体信息而帮助其活性构象的形成。研究证明,脂肪酶在无LIFs存在下可进行

折叠酶的结构

LIFs的结构由三部分组成N-末端跨膜疏水结构域,中间一段富含脯氨酸和丙氨酸的高度可变的中间铰链区与C-末端催化结构域。LIFs通过N-末端的疏水跨膜结构域锚定在内膜上,使Q-末端的活性结构域游离于周质中。N-末端的疏水跨膜结构域对其折叠活性没有影响,主要是负责将LIFs锚定在内膜上,防止其与脂肪酶

链折叠的结构

链折叠,是指凯勒(Keller)提出的折叠链模型。即分子链顷向于聚集在一起形成链束,分子链规整排列的链束细而长,表面能很大,不稳定。会自发的折叠成带状结构。也有一种说法是链折叠是直接以单根分子链(而不是链束)进行的。单晶的电子衍射图研究认为分子链的方向是垂直于晶片表面,链在晶片厚度范围内来回折叠。

β折叠的结构特点

在β折叠中,两条以上氨基酸链(肽链),或同一条肽链之间的不同部分形成平行或反平行排列,成为“股”。

β折叠的主要作用

能形成β折叠的氨基酸残基一般不大,而且不带同种电荷,这样有利于多肽链的伸展,如甘氨酸、丙氨酸在β折叠中出现的几率最高。免疫球蛋白有大量的β折叠层。另一种常见的蛋白质模序是α螺旋和三种不同的β转角。不属于一个模序的蛋白质一级结构部分被称之为不规则螺旋。这些部分对蛋白质的空间构象非常重要。

我国科研人员在单分子蛋白质折叠方面取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/493991.shtm

抗感染蛋白也能感知非感染细胞中的蛋白质折叠错误

  多伦多大学(university of toronto)的研究人员发现了宿主细胞对抗细菌感染的免疫机制,同时发现对这一过程至关重要的一种蛋白质能够感知并对所有哺乳动物细胞中错误折叠的蛋白质做出反应,相关研究成果于近日发表在Science。  这种蛋白质被称为血红素调控抑制因子或HRI,研究人员表

生成式AI设计出非天然蛋白质

  加拿大多伦多大学研究人员开发了一种人工智能系统,可以使用生成扩散来创建自然界中不存在的蛋白质。该系统有望使治疗蛋白的设计和测试更加高效和灵活,从而加速人类药物开发。研究发表在最新一期《自然·计算科学》杂志上。  蛋白质由氨基酸链组成,氨基酸链折叠成的三维形状反过来又决定了蛋白质的功能。这些折叠的

人工智能成功预测蛋白质的相互作用

  美国科学家主导的国际科研团队在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们利用人工智能和进化分析,绘制出了真核生物的蛋白质之间相互作用的3D模型,首次确定了100多个可能的蛋白质复合物,并为700多个蛋白质复合物提供了结构模型,深入研究蛋白质相互作用有望催生新的药物。  研究负责人之一、美国西南大学人类发

《科学》:人工智能几秒便可设计“原创”新蛋白质

今年6月,韩国监管机构批准了首款由人类设计的新型蛋白质制成的新冠肺炎疫苗。该疫苗基于一种球形蛋白质“纳米颗粒”,由研究人员在10年前通过劳动密集型试错攻关研制而成。现在,随着人工智能(AI)的巨大进步,美国西雅图华盛顿大学(UW)生物化学家David Baker领导的一个团队,只需几秒钟——而不是几

人工智能设计出致密蛋白质外壳,或可用于基因治疗

4月20日,一项发表于《科学》的研究显示,人工智能可以设计出密度极高的蛋白质外壳,有朝一日能制造更有效的疫苗。病毒的遗传物质位于蛋白质外壳中。在实验室里制造的类似外壳也被用于疫苗中,只不过它包裹的是在体内引发免疫反应的分子。这些人造外壳的化学和生物特性取决于它们的结构。但无论结构中有多小的缺陷,都会

AI再添一成就--AlphaFold蛋白结构预测击败人类

  讲到人工智能(AI),可能在大多数人脑海里首先想到的是谷歌的AlphaGo。2017年围棋人机大战仿佛就在昨天,世界排名第一的天才围棋少年柯洁败北绝望痛哭“我赢不了”。人工智能让人类真真切切的感受到了自己的强大。  而在生命科学领域,AlphaGo的“孪生兄弟”AlphaFold也让世界为之颤抖

中国科学家揭示蛋白质氧化折叠在干细胞衰老中的作用

  我国西部地区最大抽水蓄能电站开工建设。  我国西部地区最大的抽水蓄能电站——青海哇让抽水蓄能电站于8月6日正式开工建设。  据介绍,哇让抽水蓄能电站位于青海省海南藏族自治州贵南县境内,临近海南州戈壁新能源基地,总投资159.4亿元。该电站利用黄河干流上的拉西瓦水库作为下水库,安装8台35万千瓦可

中国科学家揭示蛋白质氧化折叠在干细胞衰老中的作用

  8月3日,中国科学院生物物理研究所王磊、王志珍课题组和中国科学院动物研究所刘光慧课题组合作,在国际学术期刊《欧洲分子生物学组织报告》(EMBO Reports)发表封面文章,揭示蛋白质氧化折叠在干细胞衰老中的作用。  长期以来,人们普遍认为线粒体是细胞活性氧的主要来源。然而,内质网中蛋白质二硫键

中国科学家揭示蛋白质氧化折叠在干细胞衰老中的作用

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506109.shtm8月3日,中国科学院生物物理研究所王磊、王志珍课题组和中国科学院动物研究所刘光慧课题组合作,在国际学术期刊《欧洲分子生物学组织报告》(EMBO Reports)发表封面文章,揭示蛋白质

RNA折叠的结构特点

中文名称RNA折叠英文名称RNA folding定  义新合成的或变性的RNA转变为特定的、成熟的三维结构构象的过程。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)

DNA错折叠的定义

中文名称错折叠英文名称misfolding定  义在特定条件下,包括一些病理的条件,线性的长链生物大分子形成没有活性和仅有部分活性的立体结构的折叠过程。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),总论(二级学科)