Американские ученые придумали новый способ создания белков. Они описали работу нейронной сети, которая «выдумывает» белки с новыми структурами. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Белки – это органические вещества животного и растительного происхождения, поддерживающие работу человеческого организма. Они спонтанно складываются в сложные трехмерные формы, которые лежат в основе почти каждого биологического процесса, включая развитие клеток, восстановление ДНК и метаболизм. Однако белки не так легко изучать из-за их сложных форм. Зачастую необходима помощь компьютера, который предсказывает, как могут складываться белковые цепочки.
«Для этого проекта мы составили совершенно случайные последовательности белков и вносили в них мутации до тех пор, пока наша нейронная сеть не предсказала, что они сложатся в стабильные структуры», – комментирует Иван Анищенко, соавтор исследования из медицинской школы Университета имени Джорджа Вашингтона (США).
Исследователи создали две тысячи новых последовательностей белка. Более 100 из них были изготовлены в лаборатории и изучены – подробный анализ трех белков подтвердил, что компьютер точно предсказал полученные формы. Предсказание структуры белка новым методом было точным даже для одной последовательности, не имеющей естественных родственников.
Такой подход значительно упрощает создание белка. Ранее для проектирования белка определенной формы ученым приходилось тщательно изучить родственные структуры в природе, чтобы произвести необходимый набор правил. Хотя сгенерированные белки и были плодом «воображения» компьютера, новый метод, основанный на глубоком обучении, уже отражает общие принципы структуры белка. Это помогает ученым сосредоточиться непосредственно на функциональной части.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
