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基于转录组和AlphaFold对稻瘟菌经典效应蛋白和水稻受体的快速鉴定 被引量:1
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作者 凤舞剑 冼晓青 +2 位作者 张新钵 曹丹 强承魁 《作物学报》 北大核心 2025年第6期1480-1488,I0005-I0010,共15页
效应蛋白是植物病原菌克服植物免疫的重要武器,病原菌在侵染初期与植物的斗争中会分泌不同类型的效应子。为了鉴定病原菌关键的经典效应蛋白和与植物互作的靶基因,拟通过生物信息学和结构生物学建立经典效应蛋白和靶标蛋白的鉴定方案。... 效应蛋白是植物病原菌克服植物免疫的重要武器,病原菌在侵染初期与植物的斗争中会分泌不同类型的效应子。为了鉴定病原菌关键的经典效应蛋白和与植物互作的靶基因,拟通过生物信息学和结构生物学建立经典效应蛋白和靶标蛋白的鉴定方案。以稻瘟病菌和水稻为对象,运用SignalP、TMHMM、PredGPI、PSORT和EffectorP在稻瘟病菌中共鉴定到535个效应蛋白,主要分为5类。利用稻瘟病菌-水稻互作转录组共鉴定到282个关键效应蛋白,并构建了稻瘟病菌-水稻的早期效应蛋白-植物互作的共表达网络。利用AlphaFold3预测发现水稻Os06t0633800和Os03t0114400蛋白可能分别为稻瘟病菌MGG_08817和MGG_03865的潜在靶标。利用荧光素酶互作验证发现MGG_08817与Os06t0633800、MGG_03865与Os03t0114400在烟草中存在互作。病原菌效应蛋白和靶标蛋白的快速筛选和鉴定对于植物病害的防治具有重要意义,该研究成果将有助于鉴定和挖掘重要的病原菌效应蛋白和植物靶基因,为植物病原菌互作的深入研究提供理论依据,为植物病害的绿色防控奠定基础。 展开更多
关键词 效应蛋白 稻瘟病菌 生物信息学 alphafold3 结构生物学
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基于转录组和AlphaFold快速鉴定水稻特异性响应稻瘟病菌侵染的转录因子和靶标
2
作者 凤舞剑 张莹 +1 位作者 韩波 强承魁 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第4期23-30,共8页
转录因子是调控植物免疫响应的关键因子之一。为鉴定水稻早期响应稻瘟病菌侵染的关键转录因子及相互作用的靶基因,探究早期病原菌诱导型转录因子的调控功能,为水稻的免疫机制研究和抗病种质创制提供理论依据,利用生物信息学方法对水稻... 转录因子是调控植物免疫响应的关键因子之一。为鉴定水稻早期响应稻瘟病菌侵染的关键转录因子及相互作用的靶基因,探究早期病原菌诱导型转录因子的调控功能,为水稻的免疫机制研究和抗病种质创制提供理论依据,利用生物信息学方法对水稻基因组中的转录因子进行鉴定,通过水稻-稻瘟病菌互作转录组和Mfuzz表达模式特征分析,筛选受稻瘟病菌诱导的转录因子和参与调控的功能。利用AlphaFold3对关键的转录因子和靶基因构建蛋白-DNA相互作用的复合体模型,并对转录因子潜在的结合靶标进行筛选。结果在水稻中总共鉴定到1948个转录因子,约89类转录因子。其中1、3、2、6号染色体的转录因子数目较多,分别为279、250、235、176个。共鉴定到673个转录因子受稻瘟病菌侵染水稻诱导,其中主要包含11%的WRKY、11%的MYB和11%的C2H2转录因子。这些转录因子主要调控植物信号转导、植物-病原菌的相互作用和MAPK信号、响应乙烯、响应水杨酸、响应茉莉酸、天然免疫和对细菌的防御响应等功能;鉴定到集合1和集合6中的转录因子受病原菌特异性诱导后表达量持续增加;利用AlphaFold3发现Os5t0343400编码的WRKY转录因子与SIB1基因启动子存在互作。结果表明,水稻在响应稻瘟病菌早期侵染中,约172个转录因子通过调控激素和免疫防御等途径响应稻瘟病菌的侵染,并预测到1个响应病原菌的转录因子及作用靶标在水稻免疫响应中发挥重要作用。 展开更多
关键词 转录因子 稻瘟病菌 水稻 alphafold3 作用靶标
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基于多组学和AlphaFold2对稻瘟灵防治稻瘟病菌的靶标鉴定
3
作者 凤舞剑 陶佩琳 +2 位作者 王婷婷 白耀博 赵虎 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第14期62-69,共8页
为了分析稻瘟灵影响稻瘟病菌的关键功能和靶标,测试稻瘟灵抑制稻瘟病菌的最佳浓度,并利用转录组学、代谢组学和结构生物学方法,比较分析稻瘟灵处理稻瘟病菌后的基因、代谢物表达差异,同时利用AlphaFold2、分子对接方法对潜在靶标进行分... 为了分析稻瘟灵影响稻瘟病菌的关键功能和靶标,测试稻瘟灵抑制稻瘟病菌的最佳浓度,并利用转录组学、代谢组学和结构生物学方法,比较分析稻瘟灵处理稻瘟病菌后的基因、代谢物表达差异,同时利用AlphaFold2、分子对接方法对潜在靶标进行分子模拟和预测。结果表明,稻瘟灵抑制稻瘟病菌的半数效应浓度(EC50)约为17.5μmol/L,共鉴定到上调的差异基因数量为1055个,下调的差异基因数量为1846个。GO功能富集分析结果表明,用稻瘟灵处理稻瘟病菌后,使用差异基因富集的功能包括乳酸代谢、氧化还原酶活性、酰胺结合、多糖结合、碳水化合物代谢、β-葡萄糖苷酶等;受到影响的KEGG通路包括淀粉和糖代谢、氮、甘油酯代谢、脂肪酸降解和蛋白激酶等;通过基因和代谢物共表达网络分析,鉴定到3个脂质相关蛋白与稻瘟灵的相关性较高,但分子对接结果表明,仅MGG_00435编码的膜蛋白、MGG_05433编码的溶质运载家族6蛋白与稻瘟灵结合。 展开更多
关键词 稻瘟病菌 稻瘟灵 分子对接 alphafold2 防治靶标
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基于转录组和AlphaFold对3种稻瘟菌杀菌剂的功能分析和靶标鉴定
4
作者 凤舞剑 陶佩琳 白耀博 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第24期207-212,共6页
稻瘟病是影响水稻产量和品质的重要病害,挖掘稻瘟病菌的潜在防治靶标对于水稻稻瘟病害的绿色防治具有重要意义。为了鉴定稻瘟病菌的潜在杀菌剂靶标,利用生物信息学和结构生物学比较分析了天然杀菌剂褪黑素、商用杀菌剂稻瘟灵和天然杀菌... 稻瘟病是影响水稻产量和品质的重要病害,挖掘稻瘟病菌的潜在防治靶标对于水稻稻瘟病害的绿色防治具有重要意义。为了鉴定稻瘟病菌的潜在杀菌剂靶标,利用生物信息学和结构生物学比较分析了天然杀菌剂褪黑素、商用杀菌剂稻瘟灵和天然杀菌剂衍生物Mt-23处理稻瘟病菌的基因表达差异,同时利用AlphaFold2和分子对接对潜在靶标进行了分子模拟和预测。结果表明,共鉴定到399个基因在3种杀菌剂处理后均差异显著;对差异基因的功能富集中发现3种杀菌剂均能靶向稻瘟病菌的核心功能,分别包括3-氧代酰基-[酰基载体蛋白]合成酶活性、细胞壁、葡萄糖苷酶活性、脂质代谢、磷脂结合、多糖代谢和膜等功能;同时筛选到8个参与稻瘟病菌细胞的能量代谢和细胞呼吸相关基因为潜在的杀菌剂靶标;利用分子对接发现3种杀菌剂均能靶向结合在MGG_16149蛋白保守的结合口袋。该研究结果鉴定的稻瘟病菌核心靶标,将有助于促进稻瘟病菌绿色杀菌剂的开发和应用。 展开更多
关键词 稻瘟病菌 杀菌剂 分子对接 alphafold2 防治靶标 转录组
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AlphaFold时代的蛋白质相关人工智能算法及其应用 被引量:3
5
作者 孙雨楠 叶川 赵东宇 《生理科学进展》 北大核心 2025年第3期202-209,共8页
蛋白质是生命活动的物质基础。蛋白质的功能取决于其空间结构,因此解析蛋白质的空间结构对于理解其功能至关重要。人工智能(artificial intelligence,AI)模型的利用极大地推进了蛋白质空间结构预测算法的开发,AlphaFold2是该领域里程碑... 蛋白质是生命活动的物质基础。蛋白质的功能取决于其空间结构,因此解析蛋白质的空间结构对于理解其功能至关重要。人工智能(artificial intelligence,AI)模型的利用极大地推进了蛋白质空间结构预测算法的开发,AlphaFold2是该领域里程碑式的成果,使得快速、准确且大规模的蛋白质空间结构预测成为可能。此外,蛋白质语言模型、蛋白质相互作用预测以及蛋白质设计等领域均在AlphaFold时代迎来快速发展,代表性的模型包括ESM2、ScanNet、RFdiffusion和RoseTTAFold-All Atom等。这些基于人工智能的新算法的开发极大地促进了蛋白质功能、诱发疾病的机制和药物设计等领域的研究。 展开更多
关键词 蛋白质结构预测 alphafold2 蛋白质语言模型 蛋白质相互作用预测 蛋白质设计
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AlphaFold3辅助“蛋白质的结构与功能”教学的探索与实践
6
作者 张象涵 赵生杰 +2 位作者 杨鹏 赵军龙 夏玉琼 《广东化工》 2025年第24期155-158,共4页
蛋白质结构与功能是大学化学课程中的关键组成部分,对于化学及其相关专业的学生来说具有重要意义,同时在生物与医药、环境科学和食品工程等跨学科领域中也发挥着至关重要的作用。然而,传统的教学方法往往侧重于课本理论,内容显得过时、... 蛋白质结构与功能是大学化学课程中的关键组成部分,对于化学及其相关专业的学生来说具有重要意义,同时在生物与医药、环境科学和食品工程等跨学科领域中也发挥着至关重要的作用。然而,传统的教学方法往往侧重于课本理论,内容显得过时、抽象,且互动性不足,这限制了学生学习兴趣的培养和深层次理解的达成。本文以日常生活中的健身增肌活动为案例,引入2024年诺贝尔化学奖计算蛋白设计,采用先进的AI技术——AlphaFold3,以增强“蛋白质的结构与功能”这一教学单元的互动性和实践性,提高化学及相关专业学生对大学化学的兴趣和理解,同时促进学生对健康生活方式和化学科学的认识。 展开更多
关键词 alphafold AI 蛋白质 教学
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“AI+生命科学”认识方式:对AlphaFold的考察
7
作者 杨宁 赵建军 《科学技术哲学研究》 北大核心 2025年第3期106-113,共8页
蛋白质结构预测系统AlphaFold系列是数据驱动的深度学习方法加速生命科学研究范式转型的重要典范。AlphaFold2工作模式及其前后版本间的演进策略反映出生命科学认识方式的深刻变化:伴随科研工具的持续进步,预测逐步从解释要素独立为主... 蛋白质结构预测系统AlphaFold系列是数据驱动的深度学习方法加速生命科学研究范式转型的重要典范。AlphaFold2工作模式及其前后版本间的演进策略反映出生命科学认识方式的深刻变化:伴随科研工具的持续进步,预测逐步从解释要素独立为主要的认识目标;借助数据抽象和动态表征,数据驱动的机器建模和模拟成为发现的重要推动力;机器作为局部语境下的工具性主体,以信息压缩促进了我们对复杂生物现象的理解。即便如此,实验传统在新的认识体系中仍然不可或缺,预测模型与实验策略间的反馈和迭代仍将是引领生命科学发现的重要机制。 展开更多
关键词 alphafold 生命科学 深度学习 科学认识
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人工智能工具AlphaFold在生物学教学中的应用
8
作者 王骆欣 《生物学教学》 北大核心 2025年第10期42-44,共3页
在高中生物学教学中,利用人工智能预测工具AlphaFold,预测、分析、立体展示蛋白质的空间结构,使平面图片立体化,抽象知识具象化,复杂实验简单化,固定案例灵活化,帮助学生进一步形成结构与功能观,发展科学思维和探究能力,提高学习兴趣。
关键词 人工智能 alphafold 蛋白质预测 高中生物学
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为什么AlphaFold不能取代实验结构生物学?——AI结构预测的准确性探讨
9
作者 何欣恒 李俊睿 徐华强 《科技导报》 北大核心 2025年第2期14-21,共8页
人工智能的飞速发展给生物学研究带来了深远影响,其中,AlphaFold2在蛋白质结构预测领域引发了革命性的突破。评估了AlphaFold2对G蛋白偶联受体(GPCR),结构预测的可靠性,凭借其对蛋白质三维结构的高度准确预测。然而,在实际应用中,AlphaF... 人工智能的飞速发展给生物学研究带来了深远影响,其中,AlphaFold2在蛋白质结构预测领域引发了革命性的突破。评估了AlphaFold2对G蛋白偶联受体(GPCR),结构预测的可靠性,凭借其对蛋白质三维结构的高度准确预测。然而,在实际应用中,AlphaFold2的预测结果并非在所有场景下都足够精确。以GPCR为例,这类重要的药物靶点参与了广泛的生理过程,其结构研究对理解功能机制和药物开发具有重要意义。结果表明,尽管AlphaFold2能够准确捕捉GPCR整体骨架的主要特征,但其预测模型在胞外域与跨膜域的组装、配体结合口袋的形状,以及信号传导界面的构象等方面,与实验解析的高分辨率结构存在显著差异。这些差异限制了AlphaFold2模型在GPCR功能研究和基于结构的药物设计中的应用能力。因此,尽管AlphaFold2为结构预测提供了强大的工具,但其在特定场景下的局限性表明,AI结构预测作为一种辅助工具,尚不能完全取代实验结构生物学,需要联合使用以辅助药理学研究和药物设计。 展开更多
关键词 alphafold2 蛋白质结构预测 结构生物学 冷冻电镜 G蛋白偶联受体 药物设计
原文传递
蛋白质结构预测的范式转变:AlphaFold的技术演进、局限与未来挑战
10
作者 谢良旭 苏嘉怡 苏洋洋 《江苏理工学院学报》 2025年第6期116-126,共11页
以AlphaFold为代表的人工智能方法,已在蛋白质结构高精度预测方面取得革命性进展,对合成生物学、药物研发、生物材料设计及生命科学等前沿领域产生了深远影响。系统梳理了蛋白质结构预测领域的方法进展,并重点聚焦于AlphaFold的技术演... 以AlphaFold为代表的人工智能方法,已在蛋白质结构高精度预测方面取得革命性进展,对合成生物学、药物研发、生物材料设计及生命科学等前沿领域产生了深远影响。系统梳理了蛋白质结构预测领域的方法进展,并重点聚焦于AlphaFold的技术演进路径。通过深入的技术分析,揭示了其在数据依赖性、非天然状态构象推断、动态构象转变、复合物相互作用预测以及环境响应等方面的局限性。在此基础上,明确了当前蛋白质结构预测领域面临的关键挑战,并针对现有方法的不足,提出了可能的应对策略。最后,展望了蛋白质结构预测研究的未来发展方向,旨在为后续方法改进与应用拓展提供理论依据与实践参考。 展开更多
关键词 alphafold 蛋白质结构预测 结构动力学 相互作用预测
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AlphaFold Wins Nobel Prize,Gains Functionality,Drops Open Access
11
作者 Chris Palmer 《Engineering》 2025年第2期6-8,共3页
On 9 October 2024,in a high-profile vote of confidence for the promise of using artificial intelligence(AI)in scientific discovery,the Royal Swedish Academy of Sciences awarded Demis Hassabis(co-founder and chief exec... On 9 October 2024,in a high-profile vote of confidence for the promise of using artificial intelligence(AI)in scientific discovery,the Royal Swedish Academy of Sciences awarded Demis Hassabis(co-founder and chief executive officer)and John M.Jumper(direc-tor)of Google DeepMind(London,UK)the 2024 Nobel Prize in Chemistry for their pioneering work in developing the AI-powered protein structure prediction model AlphaFold2(AF2)[1].Also shar-ing the prize was David Baker(half to Hassabis and Jumper;half to Baker),professor of biochemistry at the University of Washington(Seattle,WA,USA),for his work on computational protein design that started with the mid-1990s development of Rosetta,a since-evolving suite of software tools that model protein structures using physical principles[2]-and now also AI[3]. 展开更多
关键词 protein structure prediction computational protein design alphafold protein structure prediction model artificial intelligence artificial intelligence ai ROSETTA
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基于AlphaFold 3的农业技术人员赋能路径研究
12
作者 乔胜秋 《现代农业科技》 2025年第14期218-220,共3页
AlphaFold 3是一种基于人工智能的先进蛋白质结构预测工具,在农业领域的应用潜力巨大。传统农业技术人员受限于自身知识结构和技能储备,难以快速适应AlphaFold 3的应用需求。针对这一情况,介绍了AlphaFold 3在农业领域的应用,探讨了基于... AlphaFold 3是一种基于人工智能的先进蛋白质结构预测工具,在农业领域的应用潜力巨大。传统农业技术人员受限于自身知识结构和技能储备,难以快速适应AlphaFold 3的应用需求。针对这一情况,介绍了AlphaFold 3在农业领域的应用,探讨了基于AlphaFold 3的农业技术人员赋能路径,具体包括构建技术能力提升体系和建立长效发展机制2个方面的内容,以期为进一步促进AlphaFold 3的推广应用提供科学参考。 展开更多
关键词 alphafold 3 农业技术人员 赋能路径
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AlphaFold结构预测的重大突破及其对蛋白质研究的影响与挑战 被引量:5
13
作者 宫维斌 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3073-3083,共11页
近年来,基于深度学习的方法研究在蛋白质结构预测领域实现了重大突破。AlphaFold 2(AF2)于2021年开源发布,实现了蛋白质暨蛋白质复合物三维结构的高精度预测,使得研究人员能够快速获取可靠的三维结构信息,显著加速了蛋白质结构与功能研... 近年来,基于深度学习的方法研究在蛋白质结构预测领域实现了重大突破。AlphaFold 2(AF2)于2021年开源发布,实现了蛋白质暨蛋白质复合物三维结构的高精度预测,使得研究人员能够快速获取可靠的三维结构信息,显著加速了蛋白质结构与功能研究的进展。2024年发布的AlphaFold 3(AF3)更进一步,能对蛋白质-核酸、蛋白质-小分子等生物复合物的三维结构进行精准预测。AF3采用改进的算法与更高效的模型,大幅提升了预测准确度,特别是在抗原-抗体复合物、蛋白质-小分子复合物等方面展现出卓越的性能。AlphaFold的成功不仅为结构生物学带来了革命性进展,还在药物研发、蛋白质设计、分子功能机制研究等领域展示了巨大的应用潜力,推动了生物医学研究的革新。本文将回顾AlphaFold及相关蛋白质结构预测方法的研发历史,概述其关键技术和当下应用,并结合其局限性,展望未来的研究方向和应用。 展开更多
关键词 alphafold 深度学习 大数据 蛋白质结构预测 生物分子复合物结构预测 蛋白质设计
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蛋白质结构预测模型AlphaFold2的应用进展 被引量:10
14
作者 张弘 王慧洁 +3 位作者 鲁睿捷 兰家靖 陈林洁 何小柏 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1406-1420,共15页
蛋白质结构预测是生命科学和医学的重要研究领域,也是人工智能在科学研究中的重要应用场景。AlphaFold2是由DeepMind开发的一种基于深度学习的蛋白质结构预测系统,可以从氨基酸序列中高效地生成原子级精度的蛋白质空间结构。由于AlphaFo... 蛋白质结构预测是生命科学和医学的重要研究领域,也是人工智能在科学研究中的重要应用场景。AlphaFold2是由DeepMind开发的一种基于深度学习的蛋白质结构预测系统,可以从氨基酸序列中高效地生成原子级精度的蛋白质空间结构。由于AlphaFold2优越的性能,自问世以来对蛋白质结构预测方面的研究提供了前所未有的助力,因此备受关注和研究。本文介绍了AlphaFold2的模型架构、亮点、局限性和应用进展,列举了几种其他类型的蛋白质结构预测模型,并讨论了其能力、优势及局限性并思考该蛋白质结构预测模型的未来发展方向。 展开更多
关键词 alphafold2 蛋白质结构 蛋白质结构预测 深度学习
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基于AlphaFold数据库分析蛋白质进化中的统计规律 被引量:1
15
作者 夏辰亮 唐乾元 《集成技术》 2024年第2期74-88,共15页
由DeepMind开发的AlphaFold在蛋白质结构预测领域取得了前所未有的巨大突破,对生命科学的研究产生了革命性的影响。基于大规模的结构预测,AlphaFold结构预测数据库得以建立,它包含2亿多种蛋白,并覆盖了数十种物种的完整蛋白质组。该综... 由DeepMind开发的AlphaFold在蛋白质结构预测领域取得了前所未有的巨大突破,对生命科学的研究产生了革命性的影响。基于大规模的结构预测,AlphaFold结构预测数据库得以建立,它包含2亿多种蛋白,并覆盖了数十种物种的完整蛋白质组。该综述介绍了在“后AlphaFold时代”利用统计物理方法研究蛋白质进化问题的一些最新进展。传统的蛋白质进化研究往往关注同一个家族的蛋白质序列或者结构(微观视角),而随着AlphaFold预测的海量蛋白质结构的出现,研究者可以把视角扩展到大量蛋白质的集合,甚至是直接对比不同物种体内的全部蛋白质,从中挖掘统计趋势(宏观视角)。基于AlphaFold数据库,通过对比40多种模式生物体内相似链长的蛋白质,研究者发现了蛋白质分子进化中的统计规律。随着物种复杂性的提高,蛋白质结构将趋向于更高的柔性和模块化程度,蛋白质序列将趋向于出现更显著的亲疏水片段分隔,蛋白质的功能专一性也不断提高。这些基于AlphaFold的统计研究在分子进化和物种进化之间建立了联系,有助于理解生物复杂性的演化。 展开更多
关键词 alphafold 蛋白质 进化 蛋白质动力学 简正模分析 统计物理
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AlphaFold和蛋白质结构预测 被引量:5
16
作者 郭贝一 郭晓强 《科学》 2024年第5期39-44,共6页
基于神经网络原理构建的人工智能工具AlphaFold实现对蛋白质三维结构的精准预测,解决困扰生命科学60年的难题。这一突破推动基础研究快速发展的同时,还有望在新药研发和疾病治疗等多个领域发挥重要作用。
关键词 alphafold 蛋白质 结构预测 人工智能
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基于AlphaFold2和分子动力学模拟预测抗体可变区结构
17
作者 袁毅 张巧生 +3 位作者 韦亚龙 李其操 章智杰 董自健 《江苏海洋大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第1期37-43,共7页
开发了基于AlphaFold2和分子动力学模拟预测抗体可变区结构的设计流程。使用AlphaFold2分别建模抗体轻链和重链可变区结构,通过序列比对选出方向模板,从而确定轻链与重链之间的位置,最后借助分子动力学模拟对结构进行优化。选取蛋白质... 开发了基于AlphaFold2和分子动力学模拟预测抗体可变区结构的设计流程。使用AlphaFold2分别建模抗体轻链和重链可变区结构,通过序列比对选出方向模板,从而确定轻链与重链之间的位置,最后借助分子动力学模拟对结构进行优化。选取蛋白质结构数据库中最新发布的30个抗体作为测试,建模结果与真实结构之间的平均RMSD可达到0.077 nm,TMscore可达0.93。结果表明该流程可以准确地预测抗体可变区结构。 展开更多
关键词 抗体结构预测 alphafold2 抗体VL-VH方向 分子动力学模拟
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从围棋到诺贝尔化学奖:AlphaFold系列引领蛋白质结构预测与设计的新时代
18
作者 陈彪 彭安婷 +5 位作者 申梦茹 陈羽 朱玥玮 芮杨梦琳 焦宇昊 郝锌颖 《化学通报(中英文)》 北大核心 2025年第11期1221-1228,1235,共9页
德米斯·哈萨比斯和约翰·迈克尔·江珀因在蛋白质结构预测领域取得的突破性成就而获得2024年诺贝尔化学奖。文章通过文献分析和技术演化路径追踪,梳理了蛋白质折叠研究的历史困境、哈萨比斯与江珀的诺奖之路以及从早期围... 德米斯·哈萨比斯和约翰·迈克尔·江珀因在蛋白质结构预测领域取得的突破性成就而获得2024年诺贝尔化学奖。文章通过文献分析和技术演化路径追踪,梳理了蛋白质折叠研究的历史困境、哈萨比斯与江珀的诺奖之路以及从早期围棋AI到AlphaFold系列的发展轨迹,揭示出AlphaFold系列推动蛋白质结构预测与设计从实验驱动向计算驱动的范式转变。作为促进技术社会建构的典型案例,文章透过AlphaFold的迭代过程阐明人工智能在基础科学研究中的驱动作用,彰显出科学求索的笃守精神和多学科协作的重要性,并促使社会各界在享受技术革命加速学科融合与创新的同时,重新审视并界定人工智能的社会责任边界,以平衡其带来的机遇与风险。 展开更多
关键词 2024年诺贝尔化学奖 德米斯·哈萨比斯 约翰·迈克尔·江珀 alphafold
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AlphaFold发展历程及其在生物学和医学领域中的应用 被引量:1
19
作者 牛培华 马学军 王佶 《中华预防医学杂志》 北大核心 2025年第7期1156-1163,共8页
AlphaFold的出现标志着蛋白质三维结构预测领域的革命性突破,其发展历程涵盖了从初版AlphaFold到改进版AlphaFold2,再到最新的AlphaFold3。AlphaFold2借助端到端深度学习方法实现了前所未有的预测精度,成为CASP14的技术里程碑;AlphaFold... AlphaFold的出现标志着蛋白质三维结构预测领域的革命性突破,其发展历程涵盖了从初版AlphaFold到改进版AlphaFold2,再到最新的AlphaFold3。AlphaFold2借助端到端深度学习方法实现了前所未有的预测精度,成为CASP14的技术里程碑;AlphaFold3在此基础上进一步扩展了建模能力,可精准预测包括蛋白质-配体和蛋白质-DNA/RNA复合体在内的复杂分子体系。AlphaFold在结构生物学、药物开发及病毒学研究等领域展现了广泛的应用前景。本文系统总结了AlphaFold的技术演进、实际应用及其局限性,为生物学和医学研究提供了重要参考价值。 展开更多
关键词 人工智能 蛋白质构象 alphafold 药物开发 精准医学应用
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基于AlphaFold 3的HIV-1 V1V2高效中和抗体结构及表位特征
20
作者 张俊杰 王倩莹 +9 位作者 刘颖 王书晖 任莉 王硕 施宇涛 阮玉华 刘筱靖 杜欣然 郝彦玲 李丹 《中华实验和临床病毒学杂志》 2025年第5期548-555,共8页
目的筛选人类免疫缺陷病毒Ⅰ型(human immunodeficiency virus-1,HIV-1)慢性感染者中广谱中和抗体并解析其分子特征,为精准疫苗设计和抗体治疗提供新策略。方法本研究纳入34例未经治疗的HIV-1慢性感染者,采用2种病毒蛋白检测血浆结合抗... 目的筛选人类免疫缺陷病毒Ⅰ型(human immunodeficiency virus-1,HIV-1)慢性感染者中广谱中和抗体并解析其分子特征,为精准疫苗设计和抗体治疗提供新策略。方法本研究纳入34例未经治疗的HIV-1慢性感染者,采用2种病毒蛋白检测血浆结合抗体水平,并对高结合力样本进行单个特异性记忆B细胞分选,通过PCR获取抗体轻重链可变区基因序列并进行配对表达。对获得的单克隆抗体进行假病毒中和试验评估,并整合AlphaFold 3结构预测与Discovery Studio分子对接技术分析抗体-抗原相互作用。结果感染者血清均表现出较强的DU422-GP140、BG505-GP140结合能力。从挑选的2例感染者样本成功获得8个单克隆抗体,其中抗体0919-A4、0919-A9和0808-A2可交叉结合AE、BC或B亚型HIV-1的GP140。抗体0919-A9对SF162(Tier 1)和CH181(Tier 2)假病毒表现出较强中和活性,其重链和轻链变异度分别为13.27%和15.58%,结构模拟显示其特异性结合GP120的V1V2可变区。结论本研究筛选出的抗体0919-A9具备中和Tier 2假病毒的能力,其高体细胞突变率及V1V2区靶向特性揭示了其中和活性的结构基础,为HIV疫苗设计和抗体药物开发提供了重要的候选分子和理论支持。 展开更多
关键词 人类免疫缺陷病毒 慢性感染者 中和抗体 alphafold 3 表位
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