蛋白質(zhì)常被稱(chēng)為人體的工作物質(zhì)。一個(gè)典型的身體有20，000多種不同類(lèi)型的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)都涉及人類(lèi)生活所需的許多功能。
現(xiàn)在，普渡大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種新的方法，利用深度學(xué)習(xí)更好地理解蛋白質(zhì)在體內(nèi)的相互作用模式，從而為各種疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)相互作用的精確結(jié)構(gòu)模型鋪平了道路，并設(shè)計(jì)了更好的專(zhuān)門(mén)針對(duì)蛋白質(zhì)相互作用的藥物。本作品于《生物信息學(xué)》在線發(fā)表。
生物科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授景島樂(lè)基原說(shuō)：“為了了解蛋白質(zhì)復(fù)合功能的分子機(jī)制，生物學(xué)家一直在使用X射線和顯微鏡等實(shí)驗(yàn)方法，但這是一項(xiàng)耗時(shí)且資源密集型的工作。普渡大學(xué)理學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)。“我們實(shí)驗(yàn)室和其他機(jī)構(gòu)的生物信息學(xué)研究人員一直在開(kāi)發(fā)蛋白質(zhì)復(fù)合物建模的計(jì)算方法。一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)是，一種計(jì)算方法通常會(huì)生成數(shù)千個(gè)模型，可能很難選擇正確的模型或?qū)δＰ瓦M(jìn)行排名?！?
Kihara和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為DOVE的系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用基于Voxel的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行誘餌選擇，并將深度學(xué)習(xí)原理應(yīng)用到蛋白質(zhì)相互作用的虛擬模型中。DOVE掃描模型的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)界面，然后利用深度學(xué)習(xí)模型的原理來(lái)區(qū)分和捕捉正確和錯(cuò)誤模型的結(jié)構(gòu)特征。
“我們的工作代表了生物信息學(xué)領(lǐng)域的巨大進(jìn)步，”研究生和研究團(tuán)隊(duì)成員王新說(shuō)?！斑@可能是研究人員第一次成功地利用深度學(xué)習(xí)和3D功能來(lái)快速了解一些蛋白質(zhì)模型的有效性。然后，這些信息可以用來(lái)制造靶向藥物，以防止某些蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。”
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