2021年十大科技突破,为什么AI预测蛋白质结构会列在榜首?( 二 )


在我们细胞内部有一个纤维蛋白丝构成的骨架 , 就像细胞内的高速公路一样 , 它一方面维持着细胞的结构 , 另一方面是马达蛋白运行的高速公路 。
马达蛋白有一个长长的身体 , 下面长着两个脚 。 头部连接被运送的物质 , 两个脚交替在纤维蛋白丝上运动 , 在细胞内任意移动 。

在我们人体里面20多种氨基酸一共组成了3600种多肽链 , 经过折叠以后会形成200亿种不同的蛋白质 。
谷歌的研发团队开发了AI预测蛋白质结构的软件 , 可以模拟蛋白质从一级结构开始折叠 , 以及最后形成的样子 。
同一条多肽的长链可以折叠成几个结果 , 如果错误折叠就会给人带来疾病 。
在计算机上提前预测蛋白质折叠的空间结构 , 就可以深入了解蛋白质可能的改变 , 以及可能对人体的作用 。
▍蛋白质错误折叠会发生什么?这种所谓的错误只是在我们人类看来对我们人是有害的 , 但是实际上在自然界中这种折叠仍然会发生 。
所以对于自然 , 它是合理的 。
蛋白质最著名的错误折叠方式是会形成一种毒蛋白 , 一般我们把它称为朊病毒蛋白 。
朊病毒蛋白会干扰人的神经系统 , 最终会杀死神经细胞 , 尤其是脑细胞 , 造成大脑空心化 , 最终导致人类死亡 。

朊病毒疾病很难诊断 , 而且无药可救 , 比任何其他的病毒危害性都大 。
尤其是在初期发作的时候 。 只有人的症状表现出严重的行为障碍 , 比如说像痴呆症这种情况 , 才可能引起医疗方面的重视 。
正式确认被朊病毒感染 , 要通过对大脑或者脊髓进行穿刺取样 。 但这通常是一个比较危险的手术 。
在AI上预测蛋白质的折叠可以弄清楚蛋白质的行为 , 虽然不能治愈朊病毒疾病 , 但是有可能会给出预防性的措施 。
以往科学家要揭秘一个蛋白质的三维结构 , 可能要用3~5年时间 。 200亿种蛋白质 , 如果纯粹靠人力来破译 , 等到太阳爆炸也无法完成 。
【2021年十大科技突破,为什么AI预测蛋白质结构会列在榜首?】但是现在用AI预测蛋白质的折叠 , 就只要10分钟就可以完成了 。

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