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人工智能（AI）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測工具“阿爾法折疊”迎來重要升級。17日最新發(fā)布的“阿爾法折疊”數(shù)據(jù)集首次大規(guī)模納入蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測數(shù)據(jù)，數(shù)百萬個由AI預(yù)測的蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)向全球科研人員開放。這一成果由歐洲分子生物學(xué)實驗室的歐洲生物信息學(xué)研究所、谷歌旗下“深度思維”公司、英偉達(dá)和韓國首爾大學(xué)四方合作完成，形成迄今規(guī)模最大的蛋白質(zhì)復(fù)合物預(yù)測數(shù)據(jù)集。

新數(shù)據(jù)集首次系統(tǒng)性納入蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測數(shù)據(jù)，新增170萬個高置信度的同源二聚體（由兩個相同蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物）結(jié)構(gòu)，為理解蛋白質(zhì)如何通過相互作用發(fā)揮生命功能提供了重要基礎(chǔ)。該數(shù)據(jù)集還優(yōu)先收錄了與人類健康和疾病研究密切相關(guān)的蛋白質(zhì)。

自2021年開放以來，“阿爾法折疊”數(shù)據(jù)集已收錄約2億個單個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果。不過，蛋白質(zhì)往往并不是以單個分子形式發(fā)揮作用，而是通過形成復(fù)合物來實現(xiàn)功能。預(yù)測蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)的難度遠(yuǎn)高于單體結(jié)構(gòu)，對算力需求極高。

為此，研究團(tuán)隊對人類、小鼠、酵母以及結(jié)核分枝桿菌等20種研究最為深入的物種進(jìn)行了系統(tǒng)分析，生成約3000萬個同源二聚體預(yù)測結(jié)果，最終篩選出約170萬個高質(zhì)量數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)庫。

科學(xué)界認(rèn)為，將蛋白質(zhì)復(fù)合物納入結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫，是從“單個分子結(jié)構(gòu)”走向“分子相互作用網(wǎng)絡(luò)”的關(guān)鍵一步。研究表明，對于部分蛋白質(zhì)而言，只有在以復(fù)合物形式建模時，才能獲得準(zhǔn)確的三維結(jié)構(gòu)信息。

團(tuán)隊同時提醒，AI預(yù)測結(jié)果仍需謹(jǐn)慎使用。部分預(yù)測結(jié)構(gòu)可能與真實生物狀態(tài)存在差異，仍需通過實驗手段加以驗證，以確認(rèn)其生物學(xué)意義。

據(jù)介紹，“阿爾法折疊”數(shù)據(jù)集未來還將進(jìn)一步擴(kuò)展，計劃加入由兩個不同蛋白質(zhì)組成的異源二聚體結(jié)構(gòu)預(yù)測。