Nature:中科大团队建立全新的蛋白质从头设计方法

中国科学技术大学刘海燕教授、陈泉副教授团队基于数据驱动原理,开辟出一条全新的蛋白质从头设计路线,在蛋白质设计这一前沿科技领域实现了关键核心技术的原始创新,为工业酶、生物材料、生物医药蛋白等功能蛋白的设计奠定了坚实的基础。相关成果北京时间2月10日发表于《Nature》。研究团队部分成员在实验室 中国科大供图 蛋白质是生命的基础,是生命功能的主要执行者,其结构与功能由氨基酸序列所决定。目前,能够形成稳定三维结构的蛋白质,几乎全部是天然蛋白质,其氨基酸序列是长期自然进化形成。在天然蛋白结构功能不能满足工业或医疗应用需求时,想要得到特定的功能蛋白,就需要对其结构进行设计。近年来,国际上蛋白质从头设计的代表性工作主要采用RosettaDesign——使用天然结构片段作为构建模块来拼接产生人工结构。然而,这种方法存在设计结果单一、对主链结构细节过于敏感等不足,显著限制了设计主链结构的多样性和可变性。 中国科学技术大学相关团队长期......阅读全文

中国科学家建立蛋白质设计新途径

   中国科学技术大学生命科学学院教授刘海燕研究组成功建立了一种蛋白全序列从头设计的新途径,该方法设计的蛋白质空间结构与预定目标高度吻合。相关论文近日发表在《自然·通讯》杂志上。  蛋白质是由不同类型的氨基酸按照特定顺序串联成的长链状生物大分子,很多蛋白质分子需要在空间折叠成稳定的三维结构才能发挥功

蛋白质库的设计和筛选概率计算实验

在设计蛋白质库进行筛选时,在能够进行筛选的物理极限内我们必须尽一切可能产生出蛋白质变体的多样性。本章的目标是将概率的语言引入蛋白质工程实验中,进而来回答一些常见的问题。本实验来源「现代蛋白质工程实验指南」〔德〕K.M.阿恩特、K.M.米勒编著。实验步骤此节主要分为两个子节。在 3.1 节中,我们提出

蛋白质库的设计和筛选概率计算实验

蛋白质库的设计和筛选---概率计算             实验步骤 此节主要分为两个子节。在 3.1 节中,我们提出与库的设计与

蛋白质设计的概述和历史记录

在合理的蛋白质设计的目标是预测氨基酸 序列,将折叠到一个特定的蛋白质结构。尽管可能的蛋白质序列数量众多,并随蛋白质链的大小呈指数增长,但其中只有一个子集可以可靠且快速地折叠为一种天然状态。蛋白质设计涉及鉴定该子集中的新序列。蛋白质的天然状态是链的构象自由能最小值。因此,蛋白质设计就是寻找具有所选结构

蛋白质生理功能说明

蛋白质(protein)是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16.3%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都

蛋白质的生理功能介绍

构造人的身体蛋白质是一切生命的物质基础,是机体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖,人的大脑细胞的增长有

蛋白质测定仪的功能

  1、安卓智能操作系统,采用更加高效和人性化操作,仪器具有网线连接、wifi联网上传、GPRS无线远传功能,快速上传数据。  2、智能化程度高,仪器具有自检功能:具有开机自检和调零功能,具有自动检测重复性功能。  3、检测通道:≥12个检测通道,可以同时测试多个样品,每个样品由程序控制分别独立工作

蛋白质生理功能说明

蛋白质(protein)是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16.3%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是

蛋白质组结构和功能特点

蛋白质组(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出,指由一个基因组(Genome),或一个细胞、组织表达的所有蛋白质(protein). 蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别,它随着组织、甚至环境状态的不同而改变。在转录时,一个基因可以多种mRNA形式剪接,一个蛋白质组不是一个基

蛋白质芯片的概念和功能

蛋白质芯片是一种高通量的蛋白功能分析技术,可用于蛋白质表达谱分析,研究蛋白质与蛋白质的相互作用,甚至DNA-蛋白质、RNA-蛋白质的相互作用,筛选药物作用的蛋白靶点等。

蛋白质微阵列的功能介绍

蛋白质微阵列是将不同的具有生物活性的蛋白质分别置于微量板的不同孔内来进行蛋白质功能筛选的文库。它实质上是cDNA阵列文库的继续。蛋白质微阵列是一种专门设计的多肽支架构成了一个表面固定域和捕获域,从而形成柔性的蛋白质阵列。

蛋白质的生物意义和功能

蛋白质是由许多α氨基酸按照一定的序列通过酰胺键 (或肽键)缩合而成的,具有较稳定的构象并具有一定生物功能的生物大分子。蛋白质是生命的载体,任何有生命的机体都不可能离开蛋白质。蛋白质在生命活动和种族繁衍中有重要的生物学意义,承担着强大的功能。 ① 结构功能:蛋白质是生物组织和细胞的组成成分,并发挥着保

蛋白质按功能进行分类

蛋白质按功能进行分类,可分为活性蛋白质和非活性蛋白质。活性蛋白质是指在生命过程中一切有活性的蛋白质,如酶、激素蛋白质等。非活性蛋白质是指对生物体起保护作用或支持作用的蛋白质,如胶原蛋白、角蛋白等。

Nature:科学家再构建蛋白质-“遗传图谱”

  《自然》杂志发表了一项由剑桥大学和默沙东的科学家领导完成的重要成果:他们成功创建出人类蛋白质的第一个详细遗传图谱。这一突破性研究有望增进我们对各种疾病的了解,并有助于新药的开发。   DOI: 10.1038/s41586-018-0175-2   这项研究描述了人类血浆“蛋白质组”(pro

Nature:科学家再构建蛋白质-“遗传图谱”

  6月6日,《自然》杂志发表了一项由剑桥大学和默沙东的科学家领导完成的重要成果:他们成功创建出人类蛋白质的第一个详细遗传图谱。这一突破性研究有望增进我们对各种疾病的了解,并有助于新药的开发。   DOI: 10.1038/s41586-018-0175-2   这项研究描述了人类血浆“蛋

Nature子刊:选择性操控蛋白质修饰

  蛋白质的活性受到严格的调控。错误或不充分的蛋白质调控可能会导致失控性的生长,由此引起癌症或是慢性炎症。近日,来自苏黎世大学兽医生物化学和分子生物学研究所的研究人员发现了一些可以调控医学重要蛋白活性的酶。这一研究发现使得研究人员能够非常有选择地操控这些蛋白,为炎症及癌症开辟了新的治疗方法。   

Nature:用于蛋白质分析的单分子DNA技术

  George Church 及同事开发出用于并行蛋白相互作用分析、借助用于蛋白功能分析的单分子DNA方法的一个“单分子相互作用测序”(SMI-seq)技术。  SMI-seq的工作原理是,通过核糖体显示或酶结合将蛋白耦合到DNA识别符或“条码”上。  这些条码化的蛋白然后在水溶液中被一起分析,并

Nature发表蛋白质互作里程碑成果

  德克萨斯大学和多伦多大学的科学家们日前绘制了超大规模的蛋白质互作图谱。这项研究发表在九月七日的Nature杂志上,为研究阿尔茨海默症、帕金森症和癌症等疾病的提供了强大的新工具。  细胞中的蛋白通常以蛋白复合体的形式,执行特异性的生物学功能。研究人员发现,海葵、线虫、小鼠和人类共享近千种关键的蛋白

Nature子刊:蛋白质分析的强大工具

  科学家们一直对细胞中的蛋白质互作有着浓厚的兴趣,因为蛋白质互作可以揭示最基础的生命功能,比如细胞分裂。  欧洲分子生物学实验室的科学家们开发了在活细胞中研究蛋白质行为的新技术,这项研究发表在三月十七日的Nature Biotechnology杂志上。这一技术首次允许人们实时跟踪推动一个生物学过程

Nature子刊:选择性操控蛋白质修饰

  蛋白质的活性受到严格的调控。错误或不充分的蛋白质调控可能会导致失控性的生长,由此引起癌症或是慢性炎症。近日,来自苏黎世大学兽医生物化学和分子生物学研究所的研究人员发现了一些可以调控医学重要蛋白活性的酶。这一研究发现使得研究人员能够非常有选择地操控这些蛋白,为炎症及癌症开辟了新的治疗方法。   

Nature:科学家再构建蛋白质-“遗传图谱”

  6月6日,《自然》杂志发表了一项由剑桥大学和默沙东的科学家领导完成的重要成果:他们成功创建出人类蛋白质的第一个详细遗传图谱。这一突破性研究有望增进我们对各种疾病的了解,并有助于新药的开发。   DOI: 10.1038/s41586-018-0175-2   这项研究描述了人类血浆“蛋白质组

Nature-Communications:研究揭示MBC中的蛋白质特征

  转移性乳腺癌(MBC)是一种极具侵袭性的三阴性肿瘤(TNBC),其定义为梭形、鳞状或肉瘤样组织学的转移性成分。支撑MBC病理亚型和转移行为的蛋白质谱尚不清楚。本期iProteome为大家带来的是今年发表在Nature Communications上的一项关于乳腺癌的研究,本研究中,研究者采用基于

Nature-Methods-|-朝思暮想:单细胞蛋白质组测序之梦

  近期,Nature Methods 杂志技术编辑Vivien Marx发表文章 A dream of single-cell proteomics,探讨了单细胞蛋白组学的发展,提出了该技术有可能会面对的问题和潜在解决方案。单细胞蛋白质组测序的梦想并不遥远(Credit: S. Larochell

科学家设计制造出跨膜蛋白质

  据新华社电 美国华盛顿大学一个科研团队借助计算机设计,制造出了跨膜蛋白质,它可像天然膜蛋白那样形成多蛋白复合体,可应用在疫苗设计等领域。   膜蛋白是生物膜中所含的蛋白质,嵌在细胞和细胞器的膜中。有些膜蛋白的两端暴露于膜的内外表面,被称作跨膜蛋白质。它们可作为物质跨膜转运的通道,许多药物设计将

科学家设计制造出跨膜蛋白质

  美国华盛顿大学一个科研团队借助计算机设计,制造出了跨膜蛋白质,它可像天然膜蛋白那样形成多蛋白复合体,可应用在疫苗设计等领域。图片来源于网络  膜蛋白是生物膜中所含的蛋白质,嵌在细胞和细胞器的膜中。有些膜蛋白的两端暴露于膜的内外表面,被称作跨膜蛋白质。它们可作为物质跨膜转运的通道,许多药物设计将其

AI设计新蛋白质再现突破,生成在拓扑结构

  《自然》杂志11日发表的论文描述了一项结构生物学新突破:一种能设计新蛋白质的深度学习方法,名为RoseTTAFold Diffusion(RFdiffusion)。其能生成各种功能性蛋白质,包括在天然蛋白质中从未见过的拓扑结构。  研究示意图(部分)  深度学习推动了蛋白质结构的预测和设计,但仍

设计的蛋白质可在两种结构间切换

美国华盛顿大学研究团队受晶体管启发,设计出了可在两种不同的完整结构之间切换的蛋白质,这些蛋白质有望在智能药物递送系统、环境传感等领域大显身手。相关论文发表于最新出版的《科学》杂志。研究人员将深度学习和基于物理的算法相结合,设计出了具有两种不同完整结构的定制蛋白质,确定了其结构,并测量了其运动方式。通

设计的蛋白质可在两种结构间切换

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507185.shtm

科学家利用神经网络设计全新蛋白质

  美国麻省理工学院研究人员在新一期《应用物理学杂志》发表的论文中,将注意力神经网络与图神经网络相结合,以更好地理解和设计蛋白质。该方法将几何深度学习与语言模型的两种优势结合起来,不仅可预测现有蛋白质特性,还可设想自然界尚未设计出的新蛋白质。  蛋白质通过构建块的独特排列来执行大量生物任务。将这个几

Nature揭示第5类组蛋白的功能

  哥本哈根大学的研究人员发现了组蛋白一个前所未知的功能,由此增进了对细胞保护和修复DNA损伤机制的认识。这一新知识有可能最终促使开发出针对癌症等疾病的更好的疗法。  研究人员揭示出了组蛋白迄今未知的一种功能,可促成更好的疗法来治疗细胞改变所引起的疾病。  Novo Nordisk基金会蛋白质研究中