Google AI помогает определить самые сложные белковые узлы на данный момент

Особенно интересное явление возникает для белков, которые содержат топологический узел в своей полипептидной структуре, то есть белки, которые не распутываются полностью после того, как их вытягивают с обоих концов. За последние два десятилетия было идентифицировано всего около 20 различных семейств белков, содержащих узлы.

Тем не менее, узловатые белки представляют собой проблему для фолдинга и эволюции белков. Поскольку она существенно способствует, среди прочего, пониманию многих заболеваний и их лечения, эта информация о так называемом «сворачивании» белков пользуется большим спросом. Эти факторы привели к созданию AlphaFold, искусственного интеллекта, который предсказывает трехмерные структуры.

Usando esta IA, uma equipe de pesquisa incluindo Исследователи da Universidade Johannes Gutenberg Mainz (JGU) e da Universidade da Califórnia, Los Angeles, observou de perto essas estruturas e as examinou em relação aos nós.

Маартен А. Бремс, доктор философии. студентка группы Dr. Питер Вирнау из Университета Майнца сказал: «Мы численно исследовали все — а это около 100.000 XNUMX — предсказаний AlphaFold для новых белковых узлов. Цель состояла в том, чтобы идентифицировать редкие высококачественные структуры, содержащие сложные и ранее неизвестные белковые узлы, чтобы обеспечить основу для экспериментальной проверки предсказаний AlphaFold. В ходе исследования был обнаружен самый сложный на сегодняшний день узелковый белок и первые узлы, превращенные в белки. Последний можно представить как два отдельных узла на одной веревке».

Роберт Ранкель, физик-теоретик, участвовавший в проекте, сказал:

«Эти результаты также дают представление об эволюционных механизмах, стоящих за этими редкими белками».

Др. Петер Вирнау доволен результатами: «Мы уже наладили сотрудничество с нашим коллегой Dr. Тодд Йейтс из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, чтобы экспериментально подтвердить эти структуры. Это направление исследований сформирует взгляд биофизического сообщества на искусственный интеллект, и нам повезло, что в нем участвует такой эксперт, как Тодд Йейтс».

Ссылки на журналы:

М. Бремс и др., AlphaFold предсказывает наиболее сложные белковые узлы и составные белковые узлы Protein, Protein Science 31:8, 13 июля 2022 г. DOI: 10.1002/pro.4380

Дж. Джампер и др., Высокоточное предсказание структуры белка с помощью AlphaFold, Nature 596, 583-589, 15 июля 2021 г. DOI: 10.1038/s41586-021-03819-2