期刊文献+
共找到13篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
基于AlphaFold数据库分析蛋白质进化中的统计规律
1
作者 夏辰亮 唐乾元 《集成技术》 2024年第2期74-88,共15页
由DeepMind开发的AlphaFold在蛋白质结构预测领域取得了前所未有的巨大突破,对生命科学的研究产生了革命性的影响。基于大规模的结构预测,AlphaFold结构预测数据库得以建立,它包含2亿多种蛋白,并覆盖了数十种物种的完整蛋白质组。该综... 由DeepMind开发的AlphaFold在蛋白质结构预测领域取得了前所未有的巨大突破,对生命科学的研究产生了革命性的影响。基于大规模的结构预测,AlphaFold结构预测数据库得以建立,它包含2亿多种蛋白,并覆盖了数十种物种的完整蛋白质组。该综述介绍了在“后AlphaFold时代”利用统计物理方法研究蛋白质进化问题的一些最新进展。传统的蛋白质进化研究往往关注同一个家族的蛋白质序列或者结构(微观视角),而随着AlphaFold预测的海量蛋白质结构的出现,研究者可以把视角扩展到大量蛋白质的集合,甚至是直接对比不同物种体内的全部蛋白质,从中挖掘统计趋势(宏观视角)。基于AlphaFold数据库,通过对比40多种模式生物体内相似链长的蛋白质,研究者发现了蛋白质分子进化中的统计规律。随着物种复杂性的提高,蛋白质结构将趋向于更高的柔性和模块化程度,蛋白质序列将趋向于出现更显著的亲疏水片段分隔,蛋白质的功能专一性也不断提高。这些基于AlphaFold的统计研究在分子进化和物种进化之间建立了联系,有助于理解生物复杂性的演化。 展开更多
关键词 alphafold 蛋白质 进化 蛋白质动力学 简正模分析 统计物理
下载PDF
基于AlphaFold2和分子动力学模拟预测抗体可变区结构
2
作者 袁毅 张巧生 +3 位作者 韦亚龙 李其操 章智杰 董自健 《江苏海洋大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第1期37-43,共7页
开发了基于AlphaFold2和分子动力学模拟预测抗体可变区结构的设计流程。使用AlphaFold2分别建模抗体轻链和重链可变区结构,通过序列比对选出方向模板,从而确定轻链与重链之间的位置,最后借助分子动力学模拟对结构进行优化。选取蛋白质... 开发了基于AlphaFold2和分子动力学模拟预测抗体可变区结构的设计流程。使用AlphaFold2分别建模抗体轻链和重链可变区结构,通过序列比对选出方向模板,从而确定轻链与重链之间的位置,最后借助分子动力学模拟对结构进行优化。选取蛋白质结构数据库中最新发布的30个抗体作为测试,建模结果与真实结构之间的平均RMSD可达到0.077 nm,TMscore可达0.93。结果表明该流程可以准确地预测抗体可变区结构。 展开更多
关键词 抗体结构预测 alphafold2 抗体VL-VH方向 分子动力学模拟
下载PDF
基于AlphaFold 2和分子对接探讨非还原型聚酮合酶的碳甲基化程序
3
作者 廖世玉 刘庆培 陈福生 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期143-160,共18页
【目的】探讨非还原型聚酮合酶(non-reducing polyketide synthase,NR-Pks)的碳甲基化程序差异的原因。【方法】以红色红曲菌(Monascus ruber)M7中红曲色素和桔霉素的NR-Pks为研究对象,采用生物信息学方法和AlphaFold 2软件,分析了这两... 【目的】探讨非还原型聚酮合酶(non-reducing polyketide synthase,NR-Pks)的碳甲基化程序差异的原因。【方法】以红色红曲菌(Monascus ruber)M7中红曲色素和桔霉素的NR-Pks为研究对象,采用生物信息学方法和AlphaFold 2软件,分析了这两种NR-Pks及其各结构域的序列和结构差异。再基于分子对接等技术,比较了它们的碳甲基转移酶结构域(C-methyltransferase domain,CMeT)分别与其他结构域及其中间产物的结合特征。【结果】两种NR-Pks各结构域的序列和结构相似性高,但其整体结构差异大,表明碳甲基化差异可能源于结构域互作差异。进一步分析发现,桔霉素Pks的CMeT比红曲色素Pks的更容易结合携带底物的酰基载体蛋白结构域(acylcarrier protein,ACP),使其中间产物更容易受到CMeT催化。CMeT和β-酮酰基合成酶结构域(β-ketosynthase domain,KS)相比,与甲基受体底物的结合自由能更低。【结论】NR-Pks中的CMeT能通过与KS竞争,从而影响其产物的碳甲基化程度。研究结果为Pks的碳甲基化程序研究提供了新思路。 展开更多
关键词 非还原型聚酮合酶 红曲菌 碳甲基转移酶 alphafold 2 分子对接
原文传递
蛋白质结构预测模型AlphaFold2的应用进展
4
作者 张弘 王慧洁 +3 位作者 鲁睿捷 兰家靖 陈林洁 何小柏 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1406-1420,共15页
蛋白质结构预测是生命科学和医学的重要研究领域,也是人工智能在科学研究中的重要应用场景。AlphaFold2是由DeepMind开发的一种基于深度学习的蛋白质结构预测系统,可以从氨基酸序列中高效地生成原子级精度的蛋白质空间结构。由于AlphaFo... 蛋白质结构预测是生命科学和医学的重要研究领域,也是人工智能在科学研究中的重要应用场景。AlphaFold2是由DeepMind开发的一种基于深度学习的蛋白质结构预测系统,可以从氨基酸序列中高效地生成原子级精度的蛋白质空间结构。由于AlphaFold2优越的性能,自问世以来对蛋白质结构预测方面的研究提供了前所未有的助力,因此备受关注和研究。本文介绍了AlphaFold2的模型架构、亮点、局限性和应用进展,列举了几种其他类型的蛋白质结构预测模型,并讨论了其能力、优势及局限性并思考该蛋白质结构预测模型的未来发展方向。 展开更多
关键词 alphafold2 蛋白质结构 蛋白质结构预测 深度学习
原文传递
“后AlphaFold时代”的蛋白质折叠问题
5
作者 胡昕炜 王志珍 王磊 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期2943-2950,共8页
以AlphaFold为代表的使用深度学习人工智能的蛋白质结构预测方法改变了结构生物学乃至整个生命科学领域.生命科学的研究已进入“后AlphaFold时代”,但我们对细胞环境内的蛋白质折叠过程还知之甚少.在本文中,我们回顾了蛋白质折叠早期的... 以AlphaFold为代表的使用深度学习人工智能的蛋白质结构预测方法改变了结构生物学乃至整个生命科学领域.生命科学的研究已进入“后AlphaFold时代”,但我们对细胞环境内的蛋白质折叠过程还知之甚少.在本文中,我们回顾了蛋白质折叠早期的研究历史. 展开更多
关键词 深度学习 蛋白质折叠 结构生物学 人工智能 生命科学 蛋白质结构预测 ALPHA 时代
原文传递
烟草甲气味结合蛋白与驱避配体的分子对接 被引量:1
6
作者 常延斌 王桂瑶 +5 位作者 奚家勤 杨萌萌 郭建华 李玉娥 梁伟 宋纪真 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期688-697,共10页
[目的]本文旨在利用分子对接技术研究烟草甲气味结合蛋白与驱避配体的分子对接,以研发烟草甲新型驱避剂。[方法]利用AlphaFold2软件预测11个烟草甲气味结合蛋白(LserOBP)的三维结构,并以11个LserOBP为受体和文献报道的对烟草甲具有驱避... [目的]本文旨在利用分子对接技术研究烟草甲气味结合蛋白与驱避配体的分子对接,以研发烟草甲新型驱避剂。[方法]利用AlphaFold2软件预测11个烟草甲气味结合蛋白(LserOBP)的三维结构,并以11个LserOBP为受体和文献报道的对烟草甲具有驱避作用的14种分子为配体,利用Autodock Vina软件进行分子对接研究。[结果]通过AlphaFold2构建的11个LserOBP的三维结构中,LserOBP2、LserOBP4、LserOBP5、LserOBP6、LserOBP8和LserOBP9与配体芦丁的结合位点位于α-螺旋形成的疏水腔中,与其他物种已解析出的OBP和配体间的结合位点相似。LserOBP1、LserOBP3、LserOBP5、LserOBP6和LserOBP8与茴香烯、对甲基苯异丙醇、3-蒈烯、肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、避蚊胺、乙酸松油酯和芦丁均有较好的结合能力,这几种化合物具有开发为新型烟草甲驱避剂的应用前景。LserOBP与配体的结合能力可能与LserOBP的三维结构、配体的相对分子质量和其所含有的官能团有关。在一定的范围内,LserOBP与相对分子质量较大的配体结合能力更强。LserOBP可以与配体间形成疏水相互作用力、氢键、盐桥、π-π堆积和π-阳离子堆积,其中起主要作用的是疏水相互作用力和氢键,且苯丙氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、色氨酸、赖氨酸和丙氨酸可能在LserOBP行使识别、结合气味分子中发挥着重要作用。[结论]利用分子对接技术明确了烟草甲11个气味结合蛋白和14个驱避气味分子的相互作用关系,为开发烟草甲新型驱避剂奠定了基础。 展开更多
关键词 烟草甲 气味结合蛋白 alphafold2 Autodock Vina 分子对接
下载PDF
蛋白质三维结构解析的方法
7
作者 徐甲强 崔倩倩 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第4期116-124,共9页
三维结构是生物大分子功能分析的基础.对生物大分子的原子框架深入研究可以确定其结构、功能和进化的根源,有助于指导疾病的治疗以及靶向药物的开发.蛋白质是生命活动的物质承担者和体现者,对蛋白质结构的解析是阐明其发挥功能的分子机... 三维结构是生物大分子功能分析的基础.对生物大分子的原子框架深入研究可以确定其结构、功能和进化的根源,有助于指导疾病的治疗以及靶向药物的开发.蛋白质是生命活动的物质承担者和体现者,对蛋白质结构的解析是阐明其发挥功能的分子机制的前提.从原理、发展历程及优缺点等方面对现有的4种蛋白质结构解析方法进行了简要概述,即X射线衍射法、核磁共振法、冷冻电子显微镜法以及基于大数据进行蛋白质结构预测的AlphaFold人工智能系统,旨在回顾结构生物学的发展历程,系统梳理目前蛋白质结构解析的发展现状. 展开更多
关键词 蛋白质三维结构 X射线衍射 核磁共振 冷冻电子显微镜 alphafold
下载PDF
机器学习与科学认知的新方式 被引量:3
8
作者 郦全民 项锐 《社会科学》 CSSCI 北大核心 2022年第1期130-135,共6页
计算是当代科学认知的重要方式。随着基于深度神经网络的机器学习的介入,这种方式实现了从运行模型到建构模型的飞跃。具有一定建模能力的人工自主体不仅拥有原初的意向性,而且在科学发现中能担当主要的认知角色。从根本上说,人工自主... 计算是当代科学认知的重要方式。随着基于深度神经网络的机器学习的介入,这种方式实现了从运行模型到建构模型的飞跃。具有一定建模能力的人工自主体不仅拥有原初的意向性,而且在科学发现中能担当主要的认知角色。从根本上说,人工自主体的出现是人类不断外化自身的心智能力的产物。可以预期,随着人工智能的进一步繁荣和发展,人工自主体必将在科学研究中发挥越来越大的作用,从而革命性地改变科学的未来。 展开更多
关键词 模型 机器学习 科学认知 人工自主体 alphafold
下载PDF
嗜热菌ToPif1解旋酶与G四链体的互作活性位点预测及鉴定
9
作者 张玲玲 戴阳雪 奚绪光 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期99-107,共9页
利用AlphaFold2人工智能程序在原子水平预测并验证嗜热菌Themus oshimai Pif1(ToPif1)解旋酶参与特殊核酸二级结构G四链体(G4)解旋的关键活性位点。采用变温圆二色光谱测试及解旋实验确定ToPif1解旋酶的嗜热特性;利用AlphaFold2程序预测... 利用AlphaFold2人工智能程序在原子水平预测并验证嗜热菌Themus oshimai Pif1(ToPif1)解旋酶参与特殊核酸二级结构G四链体(G4)解旋的关键活性位点。采用变温圆二色光谱测试及解旋实验确定ToPif1解旋酶的嗜热特性;利用AlphaFold2程序预测ToPif1与G4 DNA的互作氨基酸位点,并应用分子生物学工具将预测互作位点分别突变为丙氨酸;通过原核表达系统获得ToPif1的单点突变体蛋白,突变体蛋白经ATP水解实验验证后发现其基本活性不受损;通过荧光各向异性实验和荧光共振能量转移偶联快速停留技术对比ToPif1野生型和突变体对不同构型G4 DNA的结合活性及解旋活性差异,确认影响ToPif1结合和解旋G4的关键氨基酸位点。结果表明:ToPif1解旋酶在高温下仍可保持蛋白构象及解旋活力;预测结果显示ToPif1上存在8个与G4互作的潜在位点,且这些位点的单点突变均不会破坏ToPif1的ATP水解活力;在ToPif1结合G4^(CEB)和G4^(Tel)中发挥关键作用的氨基酸位点是R355,而显著影响ToPif1解旋G4活力的位点是R135和R355。研究结果明确了具有嗜热特性的ToPif1发挥结合、解旋G4 DNA活性的关键氨基酸位点,为理解嗜热菌Pif1解旋酶识别与解旋G4 DNA的机理提供了参考。 展开更多
关键词 解旋酶 活性位点 alphafold2结构预测 G四链体 Pif1家族
下载PDF
青海血蜱重组蛋白Hq001的结构预测与原核表达
10
作者 刘岳青 马林源 +5 位作者 马静 陈开廷 曹美娜 王雪薇 王鹏 高金亮 《中国媒介生物学及控制杂志》 CAS 2024年第2期138-144,共7页
目的对从青海血蜱唾液腺cDNA文库中克隆出的1个新基因Hq001编码的蛋白质进行三维理论模型预测,并评估其与Kunitz型蜱源抗凝血蛋白质之间的关系。方法构建重组质粒pET-30a-Hq001并转化至感受态大肠埃希菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中,... 目的对从青海血蜱唾液腺cDNA文库中克隆出的1个新基因Hq001编码的蛋白质进行三维理论模型预测,并评估其与Kunitz型蜱源抗凝血蛋白质之间的关系。方法构建重组质粒pET-30a-Hq001并转化至感受态大肠埃希菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中,对目的蛋白进行重组表达。使用开源软件AlphaFold v2对去除信号肽的Hq001氨基酸序列进行三级结构预测,以此得到三维理论模型。并使用开源软件GROMACS v2023对三维理论模型进行分子动力学(MD)模拟优化,应用ANOLEA和MolProbity等工具对模型质量进行评价。结果由Hq001构建的重组表达质粒pET30a-Hq001在E.coil BL21中表达后以包涵体形式存在。序列比对与结构建模结果均表明Hq001蛋白具有典型双Kunitz-BPTI型结构域,并与Bikunin、Boophilin、Ornithodorin、Ixolaris等具有抗凝血活性的KunitzBPTI型蛋白具有序列及结构相似性。经过1 ns的分子动力学模拟优化后理论模型均方根偏差在3?左右达到平衡,选取其中能量态最低的结构模型(总能量=-20716640 kJ/mol)作为最终模型。结论蛋白质三维理论模型证实Hq001蛋白具有保守的Kunitz-BPTI型结构域,与来自微小扇头蜱的Boophilin在序列与结构上均较为相似,Hq001蛋白可能具有Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂相似的结构与功能。 展开更多
关键词 青海血蜱 Kunitz-BPTI alphafold 格罗宁根化学模拟体系 分子模拟 分子动力学
原文传递
人工智能知识生产的核心争议与深层局限的哲学反思
11
作者 阮凯 《自然辩证法研究》 北大核心 2024年第3期66-73,共8页
人工智能大模型使得人工智能内容生产(AICG)成为可能,其应用和发展前景广阔。当人们热议ChatGPT能够生成对话内容、Midjourney能够绘制图片时,人工智能知识生产问题反而被忽略。因为人类的知识现象是人类智能和文明的核心,所以当利用AI... 人工智能大模型使得人工智能内容生产(AICG)成为可能,其应用和发展前景广阔。当人们热议ChatGPT能够生成对话内容、Midjourney能够绘制图片时,人工智能知识生产问题反而被忽略。因为人类的知识现象是人类智能和文明的核心,所以当利用AI生产知识成为现实时,人类就不得不思考,人工智能知识生产能在多大程度上变革人类既往的知识生产模式、革新人类对知识的认识、颠覆现有的人机关系。有两大争议性问题可以引导我们进一步思考AI知识生产,即变革性问题:人工智能是否能变革人类知识生产?如能,它究竟能在哪些方面影响和变革人类知识生产,其变革程度如何?关系性问题:如何理解人工智能知识生产与人类知识生产的关系?为了回应这些代表性问题,我们必须考察科学家在AI知识生产中的作用,这些作用包括:(1)提出和界定问题;(2)为AI知识生产主要环节提供科学理论与科学经验;(3)在AI知识生产中完成分工、交流与合作。科学家深度嵌入AI知识生产表明,人工智能无法独立完成知识生产,人机协作是AI知识生产的必由之路。通过总结科学家在AI知识生产中发挥的具体作用,以及AI知识生产三类局限,我们可以进一步回应变革性问题与关系性问题,促进AI知识生产健康发展,避免人工智能研究陷入科幻想象。 展开更多
关键词 人工智能知识生产 科学方法 科学家作用 数据稀缺 阿尔法折叠
原文传递
Assembly of JAZ–JAZ and JAZ–NINJA complexes in jasmonate signaling
12
作者 X.Edward Zhou Yaguang Zhang +16 位作者 Jian Yao Jie Zheng Yuxin Zhou Qing He Javier Moreno Vinh QLam Xiaoman Cao Koichi Sugimoto Leidy Vanegas-Cano Leena Kariapper Kelly Suino-Powell Yuanye Zhu Scott Novick Patrick R.Griffin Feng Zhang Gregg A.Howe Karsten Melcher 《Plant Communications》 SCIE CSCD 2023年第6期296-312,共17页
Jasmonates(JAs)are plant hormones with crucial roles in development and stress resilience.They activate MYC transcription factors by mediating the proteolysis of MYC inhibitors called JAZ proteins.In the absence of JA... Jasmonates(JAs)are plant hormones with crucial roles in development and stress resilience.They activate MYC transcription factors by mediating the proteolysis of MYC inhibitors called JAZ proteins.In the absence of JA,JAZ proteins bind and inhibit MYC through the assembly of MYC–JAZ–Novel Interactor of JAZ(NINJA)–TPL repressor complexes.However,JAZ and NINJA are predicted to be largely intrinsically unstructured,which has precluded their experimental structure determination.Through a combination of biochemical,mutational,and biophysical analyses and AlphaFold-derived ColabFold modeling,we characterized JAZ–JAZ and JAZ–NINJA interactions and generated models with detailed,high-confidence domain interfaces.We demonstrate that JAZ,NINJA,and MYC interface domains are dynamic in isolation and become stabilized in a stepwise order upon complex assembly.By contrast,most JAZ and NINJA regions outside of the interfaces remain highly dynamic and cannot be modeled in a single conformation.Our data indicate that the small JAZ Zinc finger expressed in Inflorescence Meristem(ZIM)motif mediates JAZ–JAZ and JAZ–NINJA interactions through separate surfaces,and our data further suggest that NINJA modulates JAZ dimerization.This study advances our understanding of JA signaling by providing insights into the dynamics,interactions,and structure of the JAZ–NINJA core of the JA repressor complex. 展开更多
关键词 JAZ protein NINJA alphafold ColabFold MYC hydrogen-deuterium exchange
原文传递
8 Å structure of the outer rings of the Xenopus laevis nuclear pore complex obtained by cryo-EM and AI 被引量:1
13
作者 Linhua Tai Yun Zhu +3 位作者 He Ren Xiaojun Huang Chuanmao Zhang Fei Sun 《Protein & Cell》 SCIE CSCD 2022年第10期760-777,共18页
The nuclear pore complex(NPC),one of the largest protein complexes in eukaryotes,serves as a physical gate to regulate nucleocytoplasmic transport.Here,we determined the 8Åresolution cryo-electron microscopic(cry... The nuclear pore complex(NPC),one of the largest protein complexes in eukaryotes,serves as a physical gate to regulate nucleocytoplasmic transport.Here,we determined the 8Åresolution cryo-electron microscopic(cryo-EM)structure of the outer rings containing nuclear ring(NR)and cytoplasmic ring(CR)from the Xenopus laevis NPC,with local resolutions reaching 4.9Å.With the aid of AlphaFold2,we managed to build a pseudoatomic model of the outer rings,including the Y complexes and flanking components.In this most comprehensive and accurate model of outer rings to date,the almost complete Y complex structure exhibits much tighter interaction in the hub region.In addition to two copies of Y complexes,each asymmetric subunit in CR contains five copies of Nup358,two copies of the Nup214 complex,two copies of Nup205 and one copy of newly identified Nup93,while that in NR contains one copy of Nup205,one copy of ELYS and one copy of Nup93.These in-depth structural features represent a great advance in understanding the assembly of NPCs. 展开更多
关键词 nuclear pore complex CRYO-EM Xenopus laevis alphafold2 nuclear ring cytoplasmic ring
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部