人工蛋白“步行器”能沿DNA轨道行走
澳大利亚新南威尔士大学科学家建造了首个能沿DNA轨迹、以可控方式移动的人工蛋白马达Tumbleweed,只需调节周围的化学环境,就能精准控制其移动时机与行进方向。相关论文发表于最新一期《自然·纳米技术》杂志。 Tumbleweed合成蛋白马达概念图。图片来源:《自然·纳米技术》杂志 天然分子马达,如驱动蛋白、动力蛋白和肌球蛋白,能在细胞内运输“货物”,为肌肉收缩提供动力,并执行许多对生命至关重要的机械任务。从头构建人工运动蛋白,一直是很多科学家的梦想,因为它能让人一窥复杂分子马达的工作奥秘,并为重新设计此类马达带来独特启发。 在最新研究中,团队利用自身没有运动功能的蛋白质模块,搭建出Tumbleweed,这些蛋白质组件携手组成了一台能沿工程DNA轨道行走的“纳米机器”。它可依照外部化学信号迈步,步长约16纳米。更巧妙的是,只需调换信号顺序,这一合成马达便能反转运动方向。 这项工作不仅为研究分子马达的功能搭建了新平台,......阅读全文
人工设计酶蛋白带来“更绿”制造
在化学反应中,催化剂能改变反应的速度和效率,而酶可谓现代生物催化反应的“芯片”。若用理想的生物酶为“媒”,生物催化可事半功倍。 “生物酶本质上是一种蛋白质,或称酶蛋白。”中科院微生物所研究员吴边解释说,“蛋白质的功能主要由它的结构,即蛋白折叠方式来决定,而其结构则由基本构成单位——氨基酸的
蛋白质复性人工分子伴侣的介绍
受蛋白质分子伴侣辅助蛋白质复性的启发,Rozema和Gellman对人工分子伴侣体系(去污剂+环糊精)辅助碳酸酐酶和鸡蛋白溶菌酶复性进行了研究[17、18]。与分子伴侣GroEL+ATP辅助复性的作用机制相似,其复性过程分为两步进行:第一步捕获阶段,在变性蛋白质溶液中加入去污剂,去污剂分子通过疏
首个人工设计的特定跨膜蛋白诞生
西湖大学未来产业研究中心特聘研究员卢培龙课题组首次实现了跨膜荧光激活蛋白的从头设计,这也是第一个通过人工设计得到的能够非共价结合特定小分子的跨膜蛋白。2月20日,相关研究成果发表在线发表于《自然》。从头设计跨膜荧光激活蛋白模型。课题组供图 如果将细胞膜看作城墙的话,膜蛋白就是进出城市的城门,细
Nat-Commun:人工蛋白可以激发产生抗HIV抗体
HIV-1表面有大量的糖类对HIV-1表面的蛋白质Env进行了伪装,使得HIV-1可以避开人体的体液免疫。而大多数HIV-1隔离群会由自然的序列突变产生“糖洞”,这些糖洞可能将其下的蛋白表面暴露给免疫系统。为了验证这个猜想,近日来自北卡罗来纳大学教堂山分校、宾州州立大学等单位的研究人员通过计算机
人工智能可从头开始设计灭菌蛋白
美国科学家在最新一期《自然·生物技术》杂志上发表论文指出,他们开发出一款新的人工智能(AI)工具ProGen,其能从头开始设计出已被证明有效的抗菌蛋白质,最新方法有望用于研制新药。 蛋白质由氨基酸链组成,这些氨基酸的顺序决定了蛋白质的形状和功能。在最新研究中,加州生物技术初创公司Profilo
人工蛋白“步行器”能沿DNA轨道行走
澳大利亚新南威尔士大学科学家建造了首个能沿DNA轨迹、以可控方式移动的人工蛋白马达Tumbleweed,只需调节周围的化学环境,就能精准控制其移动时机与行进方向。相关论文发表于最新一期《自然·纳米技术》杂志。 Tumbleweed合成蛋白马达概念图。图片来源:《自然·纳米技术》杂志 天然分子
美制造出迄今最大人工蛋白质
据美国物理学家组织网11月15日报道,最近,美国范德堡大学通过改进目前的蛋白质设计软件,设计并人工合成了迄今最大的蛋白质,打破了华盛顿大学2003年合成的最大蛋白质纪录。研究人员指出,他们开发的新方法可以设计自然界没有的而且更大的蛋白质,比如更有效的抗体和其他有益蛋白。 该蛋白质称为
人工智能推动病原菌效应蛋白功能鉴定
华东理工大学生物反应器工程全国重点实验室教授王启要团队,开发了人工智能赋能的蛋白质功能预测新方法,利用蛋白质语言模型进行效应蛋白预测鉴定,为病原菌毒力因子的大规模挖掘提供了技术平台,推动了病原菌效应蛋白的功能鉴定,为复杂的病原菌效应蛋白-宿主免疫互作机制网络的解析奠定了技术基础。相关研究近日发表
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
人工进化蛋白因子加速体细胞重编程取得进展
近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员Ralf Jauch课题组建立了一种人工进化重编程转录因子的筛选平台,以促进诱导多能干细胞的生成。 体细胞重编程技术可为再生医学提供充足细胞来源,在研究与医疗领域有广阔应用前景,但重编程的诱导效率有待进一步提高。Ralf Jauch 课题组将蛋白质
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
-科学家首次人工合成兴奋剂蛋白质
促红细胞生成素(EPO)是由肾脏自然产生的,该物质因在环法自行车赛中作为兴奋剂使用而臭名昭著。EPO通常用于治疗贫血导致的癌症、艾滋病及慢性肾脏疾病。该化合物的合成异常困难。 利用生物化学技术,科学家从头拼凑出了这样一个完整的蛋白质激素,并证明了它与自然版本的激素一样在小鼠身上奏效。如果能
人工设计病毒样颗粒可有效传递治疗性蛋白质
在体内作为核糖核蛋白传递基因编辑剂的方法比核酸传递方法具有安全优势。 1月12日,在发表于《细胞》的一项研究中,研究人员报告了工程设计的无DNA病毒样粒(eVLPs)的工程设计和应用,它可以有效地包装和传递碱基编辑器或Cas9核糖核蛋白。
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
人工智能设计的蛋白质能被“武器化”吗?
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518933.shtm人工智能设计的蛋白质能被用作生物武器吗?为了避免这种可能性,以及避免烦琐的政府监管,3月8日,美国研究人员发起了一项倡议,呼吁安全、合乎道德地使用蛋白质设计。美国西雅图华盛顿大学计算生
浙大团队利用人工智能为膜蛋白造“装甲”
浙江大学近日发布消息称,其科研团队以《De novo Design of GPCR Exoframe Modulators(GPCR外骨骼蛋白的从头设计)》为题,在《自然》期刊发表重要成果,利用人工智能设计出可精准调控G蛋白偶联受体(下称“GPCR”)功能的人工跨膜蛋白,为膜蛋白功能重构开辟全新路径
《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
人工设计病毒样颗粒可有效传递治疗性蛋白质
在体内作为核糖核蛋白传递基因编辑剂的方法比核酸传递方法具有安全优势。 1月12日,在发表于《细胞》的一项研究中,研究人员报告了工程设计的无DNA病毒样粒(eVLPs)的工程设计和应用,它可以有效地包装和传递碱基编辑器或Cas9核糖核蛋白。
蛋白质二级结构预测-人工神经网络方法
人工神经网络是一种复杂的信息处理模型。随着神经网络研究的兴起,科学家们也将神经网络用于生物信息学,其中包括二级结构的预测、蛋白质结构的分类、折叠方式的预测以及基因序列的分析等等。将神经网络用于二级结构预测的最早是由Qian和Sejnowskit提出的,他们受到神经网络在文字语言处理方面应用的启发,将
2025蛋白质组学大会之人工智能与教育
2025年10月13日上午10点10分在广州白云国际会议中心国际会堂揭阳厅,第12届AOHUPO大会暨第8届AOAPO大会暨π-HuB国际大科学计划第三届全球峰会暨第13届CNHUPO大会分论坛“人工智能与教育 Artificial Intelligence and Educatin”顺利举办。
2025蛋白质组学大会之聚焦计算与人工智能蛋白质组学
2025年10月14日上午,计算与人工智能蛋白质组学(Computational and AI Proteomics)专题分论坛顺利召开。本场会议由本领域学者谢鹭教授、温翰教授、迟浩教授、曾文锋教授、Yasset Perez-Riverol教授共同召集和组织。来自海内外的多位知名学者围绕该领域的
科学家用人工细菌合成非天然蛋白质!
合成生物学家试图创造具有自然界中所没有的形式和功能的新生命。尽管科学家们离制造出完全人工的生命形式还有很长的路要走,但他们已经制造出了半合成的生物体,它们拥有扩展的遗传密码,使它们能够制造出以前从未见过的蛋白质。在一项近日发表在《JACS》上的研究中,研究人员已经优化了一种半合成细菌,可以有效地
人工智能首次成功从零生成原始蛋白质
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515806.shtm (图片来源:IAN C. HAYDON)1月26日,美国Salesforce Research、Profluent Bio等机构在《自然-生物技术》上发表了一项研究成果,该研
《自然》发表研究:人工智能破解蛋白质复合物密码
在蛋白质结构预测上,人工智能革命仍在继续。一年前,软件程序首次成功地模拟了单个蛋白质的3D形状,其精确度与几十年前的实验技术测出的一样准确。今年夏天,研究人员利用人工智能程序编程了一个近乎完整的人类蛋白质结构目录。 现在,美国研究人员更进一步,使用人工智能技术确定了不同蛋白质之间可能的相互作用
基于人工智能的通用蛋白质工程方法成功开发
蛋白质工程基于蛋白质的灵活性,通过人工手段改变氨基酸序列,实现对蛋白质结构和功能的修饰和改造。与基因组工程相比,蛋白质工程可直接对蛋白质分子进行操纵,借助突变的迭代积累,快速完成蛋白功能优化和创新。蛋白质工程改造策略包括结构引导的蛋白质理性设计和定向进化,但这些方法往往依赖经验,存在实验周期长、成本
武汉病毒所等在蛋白纳米笼人工设计研究中取得进展
近期,中国科学院武汉病毒研究所与合作单位从头设计构建了一种氧气通透性可调控的人工蛋白纳米笼(protein nanocage,PNC)结构。 PNC广泛存在于生物界,是由蛋白质亚单位通过精确有序自组装形成的笼形功能纳米结构,类型多样(如病毒衣壳、细菌微区室、铁蛋白超家族),是蛋白、核酸、矿物质
基于人工智能的通用蛋白质工程方法成功开发
蛋白质工程基于蛋白质的灵活性,通过人工手段改变氨基酸序列,实现对蛋白质结构和功能的修饰和改造。与基因组工程相比,蛋白质工程可直接对蛋白质分子进行操纵,借助突变的迭代积累,快速完成蛋白功能优化和创新。 蛋白质工程改造策略包括结构引导的蛋白质理性设计和定向进化,但这些方法往往依赖经验,存在实验周期
广州生物院人工进化蛋白因子加速体细胞重编程取得进展
近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员Ralf Jauch课题组建立了一种人工进化重编程转录因子的筛选平台,以促进诱导多能干细胞的生成。 体细胞重编程技术可为再生医学提供充足细胞来源,在研究与医疗领域有广阔应用前景,但重编程的诱导效率有待进一步提高。Ralf Jauch 课题组将蛋白质
人工脂双层记录:-分析不含其他蛋白质的通道和纳米孔
使用人工脂质双层记录可以监测离子通道活性,其中可以测量许多类型的重建离子通道和纳米孔。不同于在整个的活细胞上进行的实验,人工双层为研究离子通道和其他完整的膜蛋白提供了不同的方法。主要优点在于完全没有任何不需要的干扰物质,以及对目标分子进行单一通道水平的方便和可重复的研究。这是通过将纯化的蛋白质或具有
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