真实测试,AlphaFold3真有那么神奇?
生/物/医/学/工/具/酶/与/原/料/蛋/白
2024年5月8日,Google旗下DeepMind团队和AI制药公司Isomorphic Labs在《自然》网站上发布了一颗重磅炸弹——AlphaFold3。与上一代AlphaFold2相比,AlphaFold3能够以前所未有的精确度预测所有生命分子(蛋白质、DNA、RNA、小分子化合物、金属离子等)的复合物结构和相互作用,比现有所有方法的预测精度至少提升了50%,再次“一览众山小”。
蛋白质与核酸的相互作用,此前是一直是生物大分子结构预测的难题,也是分子生物学工具酶开发的迫切需求。愚公生物也用真实数据测试了AlphaFold3在分子酶方面的表现,看看究竟有多神奇。
首先选择最常用的限制酶之一BamHI。BamHI属于Type IIP类限制酶,一般以二聚体形式行使功能。我们预测了BamHI二聚体、DNA底物和Mg2+的复合物结构,并与1994年解析的晶体结构对比。预测结构与晶体结构在催化核心周围的一致性还是相当好的,DNA识别序列(白色+红色)和切割位点(红色)的定位也很准确,晶体结构中缺少的Mg2+也准确定位到了切割位点附近。但是预测结果的C端(黄色虚线框)可信度不高,与晶体结构有显著差异。
左为BamHI预测结构,右为晶体结构
左为野生型预测结构,右为突变体预测结构
上述三个例子表明,AlphaFold3虽然在蛋白质-DNA复合物结构预测方面取得了长足的进步(后两个例子此前使用RosseTTAFold2NA几乎无法预测出来),但还远远没有达到某些自媒体所说“AlphaFold3已经解决这个问题”的程度。对于研究核酸酶结构功能并开发新产品而言,必要的结构生物学和生物化学实验仍然不可或缺。
当然,目前对公众开放的AlphaFold Server只是一个无法调整参数的简化版,并没有释放开源的完整版。毕竟AlphaFold3的研发团队里第一次出现了商业化公司Isomorphic Labs,投资总是要追求回报的。关于AlphaFold3开始“下海”这件事情,科学界也有很大的争议,后续如何发展,也让我们拭目以待。
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