就是它
:
各位想毒打它一顿的盆友们,别激动,听我慢慢说:
几个月前,我们推出了首个AI驱动的药物发现平台“云深智药(iDrug)”。
把关键蛋白比喻成一把锁,只有弄清楚锁的结构,便有可能找到钥匙。
这个平台,便是专业为“制钥”公司或者人才开锁时,提供结构和研究结构的平台。
今天要聊的这把特别的锁。
女人听了会沉默,
男人听了会流泪。
因为这把锁形成的疾病是——
雄激素性脱发和前列腺增生。
锁型号—SRD5A2
这种
酶不是一般的酶,人体内的二氢睾酮(人体最强雄激素)即由它催化合成。
二氢睾酮
过低,就会
导致男性性征缺陷。
(冷知识:太监从来不得前列腺增生也从来不脱发,因为他没有
二氢睾酮
这些东西)
过高,便会导致前列腺增生+脱发。
(会使头发毛囊过早成熟,导致头发的生长周期缩短,使头发提前停止生长
)
所以清楚
了解
SRD5A2,
就有可能治好这两个病。
自研方法得锁结构
疾病的形成由很多物质组成,只要解决最终形成疾病的关键蛋白
,就能阻止疾病的形成。
SRD5A2这把锁,就是形成脱发+前列腺增生的关键蛋白。
“模板建模”(template-based modeling)——只要世界上开过类似的锁,我参照弄开。
这是目前最普遍的蛋白结构预测手段,但有一个使用前提——人类已知的蛋白结构数据库(即:PDB)当中,必须存在和预测的蛋白相似的结构,否则就无法使用。
但“S
RD5A2”,因
为它具有独特的七次跨膜结构,其与人类全部已知结构的蛋白在结构上存在较大差异。
(难怪秃头和前列腺增生困扰了人类这么多年!)
也就是说人类暂时还没有开过类似的锁,
更别提传统用于获取蛋白质晶体相位信息的“重原子替代”(Heavy-atom derivatization)方法了。
这是一把,有着多重机关
的锁,
打开一层还有一层
。
为了一层一层一层的剥开它的锁芯,腾讯 AI Lab 科研团队采用了难度更高的“从头折叠”(de novo folding)方法来预测 SRD5A2 蛋白的三维结构,并将其用于“分子置换”(molecular replacement, MR)的初始构型来解析晶体数据。
而且在腾讯 tFold 工具加持下,
为分子置换方法提供相位,继而解析确定2.8Å 原子级别精度的SRD5A2晶体结构。
首先,实验室开发了“多数据来源融合”(multi-source fusion)技术来挖掘多组多序列联配(multiplesequence alignment, MSA)中的共进化信息;
然后,借助 “深度交叉注意力残差网络” (deep cross-attention residual network,DCARN),能极大提高一些重要的蛋白2D结构信息(如:残基对距离与取向矩阵)的预测精度;
最后,我们通过一种新颖的“模板辅助自由建模“(Template-basedFree Modeling, TBFM)方法,将自由建模(Free Modeling, FM)和模板建模(Template-based Modeling, TBM)生成的3D模型中的结构信息加以有效融合,从而大大提高了最终3D建模的准确性。
这套配锁的方法还能用在同类门锁难题上,拓展应用于其他类似蛋白质分子和病理学机制的相关研究中。
锁结构得到国际权威认可
在和专家一个小时的语音后,我尝试解释一下大概的原理:
通过海量的数据+AI深度学习+实验数据对比,得出来的高清结构……