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AlphaFold剛剛發(fā)布了2億種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，揭示了“蛋白質(zhì)宇宙”。

“突破”一詞在科學研究中被過度使用，但偶爾會成為這個詞真正意義上的突破。例如，使用CRISPR-Cas 9，繪制人類基因組圖，拍攝第一張黑洞圖像，以及DeepMind的AlphaFold蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫。

對于只能由幾十種不同氨基酸組成的分子來說，蛋白質(zhì)非常復雜。每個折疊、扭轉(zhuǎn)和位置都可以改變蛋白質(zhì)的工作方式，因此了解這些復雜的3D結(jié)構(gòu)可以告訴我們很多蛋白質(zhì)的作用。

但揭開這些多層結(jié)構(gòu)是一項艱巨的工作。在20世紀60年代，兩項諾貝爾獎因確定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)而頒發(fā)，在20世紀60年代初，實驗室只確定了人體蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的17%。

今天，來自谷歌母公司Alphabet的人工智能DeepMind絕對改變了AlphaFold的游戲。

“確定蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)過去需要幾個月或幾年的時間，現(xiàn)在需要幾秒鐘。AlphaFold已經(jīng)加速并促成了大規(guī)模發(fā)現(xiàn)，包括裂開核孔復合體的結(jié)構(gòu)，”斯克里普斯研究翻譯研究所創(chuàng)始人兼主任Eric Topol表示。

“隨著這種新添加的結(jié)構(gòu)照亮了幾乎整個蛋白質(zhì)宇宙，我們可以期待每天有更多的生物謎團得到解決。”

在過去的兩年里，AlphaFold一直在將越來越多的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)放入其數(shù)據(jù)庫中。2021年，它是整個人類蛋白質(zhì)組，然后是數(shù)十萬種新的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括用于大量人類疾病的蛋白質(zhì)。

現(xiàn)在，研究人員宣布，他們已經(jīng)發(fā)布了2億種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)——這是幾乎所有科學已知的編目蛋白質(zhì)的預測結(jié)構(gòu)。這包括動物、植物、細菌和真菌。

歐洲分子生物學實驗室歐洲生物信息學研究所（EMBL-EBI）主任Ewan Birney表示《自20世紀90年代以來，作為一名從事基因組學和計算生物學的人，他見過許多這樣的時刻?！?

他稱該數(shù)據(jù)庫為“給人類的禮物”。

了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)使研究人員能夠更多地了解蛋白質(zhì)如何與其他分子相互作用，并確定其功能。這意味著創(chuàng)建更具體的藥物靶點，發(fā)現(xiàn)新藥，并了解特定蛋白質(zhì)的工作原理。

當然，盡管這很令人興奮，但AlphaFold仍在猜測結(jié)構(gòu)是什么樣子。EMBL-EBI表明，35%的結(jié)構(gòu)與實驗確定的結(jié)構(gòu)一樣好，另有45%的結(jié)構(gòu)足以用于基因組學的許多應用。這些結(jié)構(gòu)中的絕大多數(shù)尚未在實驗室中進行驗證。

但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的規(guī)模和易獲得性大于這些問題。

樸茨茅斯大學的結(jié)構(gòu)生物學家John McGeehan教授表示：“他們很高興看到研究人員可以用這個新的數(shù)據(jù)寶庫做更多事情。

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