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科学家开发新的深度学习模型,在10分钟内就可完成蛋白质结构预测

消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-07

报价宝综合消息科学家开发新的深度学习模型,在10分钟内就可完成蛋白质结构预测

来自华盛顿大学的研究人员,开发了一个强大的模型,可以使用一般游戏用电脑,在10分钟之内,计算出蛋白质结构,而这项研究有望可以加速药物开发,为治疗癌症等疾病提供解决方案。

相关的蛋白质研究一直持续进展中,最近的一项研究,是去年11月Alphabet旗下的DeepMind研究人员,使用人工智能从蛋白质的氨基酸序列,预测了蛋白质的结构,解决了科学界数十年来的问题,而现在相关研究再次推进。

蛋白质存在于身体每个细胞中,在血液凝固、激素调节、免疫系统和组织修复等过程发挥作用,蛋白质由长链氨基酸组成,并且根据作用力折叠成为3D形状,蛋白质的形状不同则功能不同。

华盛顿大学研究人员建立出RoseTTAFold模型,该模型为一个三轨神经网络,可以同时考虑蛋白质序列模式、氨基酸相互作用和可能的3D结构。研究团队使用不连续的蛋白质片段来训练模型,这些片段具有260个独特的氨基酸元素,借由利用PyTorch深度学习框架,来推断蛋白质的化学组成以及折叠结构。

论文提到,当初DeepMind使用了数个GPU运算数天,才得以做出单次预测。而这个新研究,RoseTTAFold端到端版本在RTX 2080 GPU上,则只需要大约10分钟就能替少于400个残基蛋白质生成骨架座标。这项工具不只可以加速预测蛋白质,也能够使用有限的输入进行预测,或是预测由数种蛋白质组成的复杂物质。

研究成果已在网络上开放,研究人提供了公开服务器,供任何人提交蛋白质序列,目前已经收到外界上传的4,500种蛋白质。另外,源代码也已经在GitHub释出,供其他研究人员取用。

2021-07-22 23:45:00

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