AlphaFold3中利用已知二聚体结构预测三聚体相互作用的技术探讨
2025-06-03 15:20:37作者:劳婵绚Shirley
背景介绍
在蛋白质结构预测领域,AlphaFold3作为最新一代的预测工具,在预测蛋白质单体及复合物结构方面展现出强大能力。然而,在实际科研应用中,研究人员经常面临如何利用已知部分结构信息来预测更复杂复合物结构的挑战。本文将深入探讨一个典型场景:当已知蛋白质A与B的二聚体结构时,如何有效预测蛋白质C与这个二聚体的相互作用形成三聚体。
技术挑战
传统上,直接输入三个蛋白质序列进行三聚体预测时,AlphaFold3可能会产生与已知实验数据不符的A-B相互作用界面。而当单独预测A-B二聚体时,结果却与实验观察一致。这种不一致性可能源于:
- 多组分相互作用中复杂的变构效应
- 模型在多组分预测时的注意力分配问题
- 模板信息利用不足
解决方案探索
方法一:拆分模板链
虽然AlphaFold3不支持直接提供多聚体模板,但可以将已知的A-B复合物结构拆分为单链模板:
- 将复合物结构中的A链单独保存为模板文件
- 将B链单独保存为另一个模板文件
- 在预测时分别为A链和B链指定对应的单链模板
这种方法保留了各单链的构象信息,但可能丢失关键的界面相互作用信息。
方法二:甘氨酸连接器技术
更创新的方法是使用"甘氨酸连接器"将多聚体转化为虚拟单链:
- 在A链和B链之间插入足够长度的甘氨酸序列(如32个甘氨酸)
- 对模板结构进行同样的连接处理
- 将处理后的结构作为单链模板提供给模型
这种方法的关键点包括:
- 需要优化连接器长度(通常20-40个残基)
- 可能影响模型的置信度评分
- 需要配合关闭MSA(多重序列比对)功能以增强对模板的依赖性
技术考量
在实际应用中,研究人员还需要考虑:
- 变构效应验证:第三组分C的结合是否真的会改变A-B相互作用界面
- 模板质量评估:已知A-B结构的准确性和分辨率
- 预测结果验证:通过实验数据交叉验证预测结果
实施建议
对于希望采用这些方法的研究人员,建议的流程如下:
- 准备已知的A-B复合物结构
- 根据选择的方案处理模板(拆分或连接)
- 调整预测参数(特别是MSA相关设置)
- 进行多次预测以评估结果稳定性
- 结合生物化学实验数据进行验证
结论
在AlphaFold3框架下,虽然存在一定的技术限制,但通过巧妙的模板处理策略,研究人员仍能有效利用已知的二聚体结构信息来预测更复杂的三聚体相互作用。这些方法不仅适用于本文讨论的ABC三聚体系统,也可推广到其他多组分蛋白质复合物的结构预测中,为理解蛋白质相互作用网络提供了有力工具。
登录后查看全文
热门项目推荐
- QQwen3-Next-80B-A3B-InstructQwen3-Next-80B-A3B-Instruct 是一款支持超长上下文(最高 256K tokens)、具备高效推理与卓越性能的指令微调大模型00
- QQwen3-Next-80B-A3B-ThinkingQwen3-Next-80B-A3B-Thinking 在复杂推理和强化学习任务中超越 30B–32B 同类模型,并在多项基准测试中优于 Gemini-2.5-Flash-Thinking00
GitCode-文心大模型-智源研究院AI应用开发大赛
GitCode&文心大模型&智源研究院强强联合,发起的AI应用开发大赛;总奖池8W,单人最高可得价值3W奖励。快来参加吧~0267cinatra
c++20实现的跨平台、header only、跨平台的高性能http库。C++00AI内容魔方
AI内容专区,汇集全球AI开源项目,集结模块、可组合的内容,致力于分享、交流。02- HHunyuan-MT-7B腾讯混元翻译模型主要支持33种语言间的互译,包括中国五种少数民族语言。00
GOT-OCR-2.0-hf
阶跃星辰StepFun推出的GOT-OCR-2.0-hf是一款强大的多语言OCR开源模型,支持从普通文档到复杂场景的文字识别。它能精准处理表格、图表、数学公式、几何图形甚至乐谱等特殊内容,输出结果可通过第三方工具渲染成多种格式。模型支持1024×1024高分辨率输入,具备多页批量处理、动态分块识别和交互式区域选择等创新功能,用户可通过坐标或颜色指定识别区域。基于Apache 2.0协议开源,提供Hugging Face演示和完整代码,适用于学术研究到工业应用的广泛场景,为OCR领域带来突破性解决方案。00- HHowToCook程序员在家做饭方法指南。Programmer's guide about how to cook at home (Chinese only).Dockerfile06
- PpathwayPathway is an open framework for high-throughput and low-latency real-time data processing.Python00
热门内容推荐
最新内容推荐
项目优选
收起

OpenHarmony documentation | OpenHarmony开发者文档
Dockerfile
144
1.93 K

deepin linux kernel
C
22
6

React Native鸿蒙化仓库
C++
192
274

openGauss kernel ~ openGauss is an open source relational database management system
C++
145
189

🎉 (RuoYi)官方仓库 基于SpringBoot,Spring Security,JWT,Vue3 & Vite、Element Plus 的前后端分离权限管理系统
Vue
930
553

Nop Platform 2.0是基于可逆计算理论实现的采用面向语言编程范式的新一代低代码开发平台,包含基于全新原理从零开始研发的GraphQL引擎、ORM引擎、工作流引擎、报表引擎、规则引擎、批处理引引擎等完整设计。nop-entropy是它的后端部分,采用java语言实现,可选择集成Spring框架或者Quarkus框架。中小企业可以免费商用
Java
8
0

旨在打造算法先进、性能卓越、高效敏捷、安全可靠的密码套件,通过轻量级、可剪裁的软件技术架构满足各行业不同场景的多样化要求,让密码技术应用更简单,同时探索后量子等先进算法创新实践,构建密码前沿技术底座!
C
423
392

为非计算机科班出身 (例如财经类高校金融学院) 同学量身定制,新手友好,让学生以亲身实践开源开发的方式,学会使用计算机自动化自己的科研/创新工作。案例以量化投资为主线,涉及 Bash、Python、SQL、BI、AI 等全技术栈,培养面向未来的数智化人才 (如数据工程师、数据分析师、数据科学家、数据决策者、量化投资人)。
Jupyter Notebook
75
66

为仓颉编程语言开发者打造活跃、开放、高质量的社区环境
Markdown
1.11 K
0

本仓将为广大高校开发者提供开源实践和创新开发平台,收集和展示openHiTLS示例代码及创新应用,欢迎大家投稿,让全世界看到您的精巧密码实现设计,也让更多人通过您的优秀成果,理解、喜爱上密码技术。
C
64
511