蛋白三维空间模型优化网站,蛋白质三维空间结构的测定方法
原标题:蛋白三维空间模型优化网站,蛋白质三维空间结构的测定方法
导读:
基于人工智能(AI)的蛋白结构预测工具合集OmegaFold是AI预测蛋白质3D结构的算法,仅通过单条蛋白序列就能准确预测,适用于人工设计的蛋白质药物和工业合成用酶。IgFo...
基于人工智能(AI)的蛋白结构预测工具合集
OmegaFold是AI预测蛋白质3D结构的算法,仅通过单条蛋白序列就能准确预测,适用于人工设计的蛋白质药物和工业合成用酶。IgFold是JOHNS HOPKINS大学发表的深度学习方法,可以快速预测抗体结构,准确率与AlphaFold2相当,预测所需时间不到1分钟,预测了105K对8个抗体序列的结构,将抗体结构空间扩大了40倍以上。
仅仅半年后,DeepMind和EMBL-EBI合作,在《自然》论文中发布了由AlphaFold预测的蛋白结构数据库。这个数据库涵盖了人类和20种常用模式生物的35万个蛋白质结构,并且对95%的人类蛋白质结构进行了准确预测。人工智能预测蛋白质结构领域的一系列突破,也被《科学》评选为2021年的年度科学突破。
人工智能技术在蛋白质结构预测领域的突破,特别是在 AlphaFold2 在第 14 届蛋白质结构预测关键评估(CASP14)中取得的高精度,展现了AI在药物和疫苗行业的巨大潜力。主流方法依赖于多序列比对(MSA)和模板提取的协同进化信息,这使得耗时且成为推广瓶颈。
为了解决这个问题,麻省理工学院(MIT)的研究人员利用人工智能技术,开发了一种能够生成超越自然界的新型蛋白质的方法。他们创建了一种基于机器学习的算法,可以根据预设的结构目标,预测出能够形成相应蛋白质的氨基酸序列。这些序列既有一定的与已知蛋白质相似的程度,又有一定的创新性和独特性。
生物物理学家、西湖大学校长施一公,谈及 AlphaFold 的最新成果时,指出这可能是人工智能对科学领域最大的一次贡献,是人类在21世纪最重要的科学突破之一。这一人工智能工具对人类蛋白质组的精确结构预测,覆盖了近60%的氨基酸位置,并且预测结果可信度高。施一公强调,AlphaFold在生物学界产生了重大影响。
AlphaFold或是2021年人工智能(AI)领域的“一哥”。 近日,《科学》杂志公布了 2021 年度科学突破榜单,AlphaFold 和 RoseTTA-fold 两种基于人工智能预测蛋白质结构的技术位列榜首。
蛋白质三维结构数据库蛋白质结构数据格式
PDB( Protein Data Bank)文件格式是蛋白质结构数据库中广泛采用的文件格式,它以行终止符为界,每行由80列组成,且每行都具备自我识别性。每个PDB文件通过一系列记录类型被组织起来,以便系统地存储和检索蛋白质结构信息。PDB文件格式包括多个部分,确保了数据的完整性和可读性。
在记录文件中每行由80列组成。每条PDB记录末尾标志应该是行终止符。PDB文件中每行都是自我识别的。每行的前六列存放记录名称,左对齐空格补足.必须和规定的记录名称一致。PDB文件也可看成是各种记录类型的总和。每个记录类型包括一行或多行又被更深一层分成各字段。
蛋白质三维结构数据库(Protein Data Bank,简称PDB)是一个致力于存储和提供全球蛋白质结构数据的资源。自1971年美国纽约的Brookhaven实验室创建以来,PDB不断发展壮大。
ZDOCK对接可以做哪些事情?
在进行对接操作时,用户可以通过网站输入两个蛋白质的PDBid。接着,用户可以选择要block的残基和要contact的残基等参数。在ZDOCK和M-ZDOCK中,用户可以利用交互式页面屏蔽特定残基,以阻止它们进入结合位点。用户可以从滚动列表中选择任意数量的残基,选中的残基将以红色线条在对应结构上显示。
对于接触(Contacting Residues)的选择,ZDOCK同样细致入微。它允许你设定特定的氨基酸残基参与结合,确保预测的结合位点精确无误。使用同样的方法,你可以通过列表选择并可视化这些蓝色棒状图,确保预测结果符合你的预期。
ZDOCK凭借其快速傅里叶变换技术,生成结构模型,以ZRANK或ZDOCK分数进行排序,分数越高,表示对接效果越佳。而RDOCK则对ZDOCK的结果进行优化,力求找到最接近原生结构的配体位置。实战演示:牛β-胰岛素与CMTI-I的对接之旅 让我们跟随步骤,一起见证这个过程。