怎么设计氨基酸结构(中国科大用深度学习助力实现高成功率蛋白质序列从头设计)

怎么设计氨基酸结构

中国科大用深度学习助力实现高成功率蛋白质序列从头设计

中新网合肥7月22日电 (记者 吴兰)记者22日从中国科学技术大学获悉,该校生命科学与医学部教授刘海燕、副教授陈泉团队与信息科学技术学院教授李厚强团队合作,开发了一种基于深度学习为给定主链结构从头设计氨基酸序列的算法ABACUS-R。

经过实验验证,ABACUS-R的设计成功率和设计精度超过了原有统计能量模型ABACUS。

研究成果北京时间7月21日发表于《自然-计算科学》(Nature Computational Science)。

刘海燕、陈泉团队长期致力于发展数据驱动的蛋白质设计方法,先后建立并实验验证了对给定主链结构设计氨基酸序列的统计能量函数ABACUS模型,以及利用神经网络能量函数从头设计主链结构的SCUBA模型。然而,基于传统统计能量技术的ABACUS模型在成功率、计算效率等方面仍有不足。

近期有多项研究表明,用深度学习进行氨基酸序列设计,能够在天然氨基酸残基类型恢复率等计算指标上超过能量函数方法。但截至目前已正式发表的工作中,对相关方法的实验验证结果远未达到能量函数方法的成功率。

刘海燕介绍,利用ABACUS-R进行序列设计的方法由两部分组成。

第一部分是一个多任务预训练的编码-解码器网络,用于对单个氨基酸的结构和化学环境进行隐空间编码,再解码为包括中心残基氨基酸类型在内的多种真实特征;第二部分是把该编码解码网络迭代应用于目标主链的每个氨基酸残基,直到获得最大程度自洽的全序列。

在理论验证的基础上,团队尝试了实验表征用ABACUS-R对3个天然主链结构重新设计的57条序列,其中86%的序列(49条)可溶表达并能折叠为稳定单体。实验解析的5个高分辨晶体结构与目标结构高度一致。此外,与此前报道的从头设计蛋白相似,ABACUS-R从头设计的蛋白表现出超高热稳定性,去折叠温度大多可达100℃以上。

总的来说,相较于ABACUS模型,ABACUS-R序列设计更高的成功率和结构精度进一步增强了数据驱动蛋白质从头设计方法的实用性。ABACUS-R还提供了一种对蛋白质局部结构信息的预训练表示方式,可用于序列设计以外的其他任务。

审稿人认为,该研究“最新颖的贡献在于对设计的充分实验表征,包括晶体结构,以及可溶表达的高成功率。”

中国科大用深度学习助力实现高成功率蛋白质序列从头设计

主题测试文章,只做测试使用。发布者:氨基酸肥料,转转请注明出处:https://www.028aohe.com/27109.html

(0)
氨基酸肥料氨基酸肥料
上一篇 2022年9月1日 下午3:47
下一篇 2022年9月1日 下午3:53

相关推荐

  • 真的荆条蜜是什么颜色?附荆条蜜的结晶特性

      颜色论述:荆条蜜多呈透明度比较差的浅琥珀色或琥珀色,实际上高纯度荆条蜜为浅琥珀色。   结晶特性:荆条蜜容易结晶,结晶后多呈乳白色的细颗粒状,特别是13~14℃时荆条蜜可以很快结晶成结构松软的固体状。观察结晶也是鉴别荆条蜜真伪的最重要方法,在任何条件下都完全不能结晶的荆条蜜一定是假的。      一、蜜源植物   荆条蜜的蜜源是马鞭草科牡荆属落叶植物荆条…

    肥料资讯 2023年4月10日
    00
  • 覆盆子专用含氨基酸水溶肥在现代农业中的应用——提高果实品质和增加产量

    覆盆子专用含氨基酸水溶肥在现代农业中的应用——提高果实品质和增加产量 随着人们对健康食品的需求不断提高,覆盆子作为一种富含营养的水果,受到了越来越多人的关注。然而,要想让覆盆子的产量和品质都得到提高,就需要在种植过程中使用合适的肥料。而覆盆子专用含氨基酸水溶肥就是一种非常适合覆盆子种植的肥料。本文将详细介绍这种肥料的操作步骤以及在现代农业中的应用。 一、覆盆…

    肥料资讯 2023年3月19日
    00
  • 刚生下来的狍子崽吃什么,狍子和鹿有什么区别

         回答刚生下来的狍子崽吃母*为主。野生狍子一般以灌木的嫩枝、芽、树叶、树皮等为食,亦食草类。狍子的适应性很强,比羊还耐粗饲,家驯舍饲,可喂羊吃的牧草、杨、柳、柞、槐、杏叶,玉米、玉米秸、谷草等。狍子抗病力强,很少生病,但要做到无病早防,每天打扫圈舍,清除粪便。   一、刚生下来的狍子崽吃什么   1、刚生下来的狍子崽吃母*为主。野生狍子主要以灌木的嫩…

    肥料资讯 2022年3月27日
    00
  • 2024秋季麦田化学除草效果好

      秋季进行麦田化学除草,不仅省劳力,减轻劳动强度,而且保苗、灭草及时、安全、有效,同时还可清除、切断病虫害的中间寄虫害和越冬场所,已成为确保小麦高产稳产的一项重要技术。   在小麦秋苗期(10月上旬至11月下旬)田间多数杂草已出齐,且草龄小,抗药性差,气温比较稳定,地表湿度适宜,这时选用高校对路的除草剂品种防治麦田杂草,比春季防除更容易发挥正常的防治效果,…

    肥料资讯 2025年3月31日
    00
  • 魏晨老婆(魏晨老婆是快本的那个女的吗?)

    魏晨和老婆曝光,于玮脸部圆润小腹凸起明显,网友直呼像怀孕,是真的吗? 网上曝光一张魏晨和老婆于玮的甜蜜合照。照片中,夫妻俩身穿黑色系情侣装,脸上都挂满幸福的笑容,笑起来的两个人好有夫妻相。拍照时于玮还将头轻轻靠向老公肩膀,夫妻俩一起对镜比心, 在一起十几年还像热恋小情侣的两个人,隔着屏幕都能感受到他们的甜蜜。 值得一提的是,婚后的于玮不知道是不是胖了,此次出…

    肥料资讯 2022年10月8日
    00

联系我们

400-800-8888

在线咨询: QQ交谈

邮件:admin@example.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

关注微信
自6.2开始主题新增页头通知功能,购买用户可免费升级到最新版体验