無(wú)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)蛋白質(zhì)定向進(jìn)化，上海交大洪亮課題組發(fā)表微環(huán)境感知圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ProtLGN

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原標(biāo)題：無(wú)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)蛋白質(zhì)定向進(jìn)化，上海交大洪亮課題組發(fā)表微環(huán)境感知圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ProtLGN
關(guān)鍵字：蛋白質(zhì),突變,模型,氨基酸,突變體
文章來(lái)源：HyperAI超神經(jīng)
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內(nèi)容摘要：

作者：加零
編輯：李寶珠，三羊
上海交通大學(xué)洪亮課題組研發(fā)了一種名為 PROTLGN 的微環(huán)境感知圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠從蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)中學(xué)習(xí)并預(yù)測(cè)有益的氨基酸突變位點(diǎn)，指導(dǎo)具有不同功能白質(zhì)單位點(diǎn)突變和多位點(diǎn)突變?cè)O(shè)計(jì)。在現(xiàn)代生物技術(shù)和醫(yī)藥研究中，蛋白質(zhì)工程扮演著至關(guān)重要的角色。通過(guò)修改蛋白質(zhì)的氨基酸序列，蛋白質(zhì)工程可以改善或賦予蛋白質(zhì)新的生物化學(xué)性質(zhì)，如增強(qiáng)酶的催化效率、提高藥物的親和力或改善其熱穩(wěn)定性。這些改進(jìn)對(duì)于開(kāi)發(fā)新藥、治療疾病以及提高生物制造的效率等方面都是非常關(guān)鍵的。
蛋白質(zhì)工程需要從數(shù)以萬(wàn)計(jì)的候選突變體中篩選出最優(yōu)突變體，其中的有利突變是指那些能夠改善蛋白質(zhì)某一或多個(gè)生物化學(xué)屬性的遺傳變異，增強(qiáng)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性、親和力、選擇性或催化效率，使其更適合特定的應(yīng)用。然而，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證高適應(yīng)性突變體的成本大、時(shí)間長(zhǎng)，此外，多個(gè)有益突變的組合往往會(huì)受到負(fù)表觀遺傳效應(yīng)的影響，使得蛋白質(zhì)的功能因突變而降低，這些因素都在不同程度上增加了高效蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。
近幾年，基于深度學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)與篩選方法在實(shí)際應(yīng)用中得到了驗(yàn)證與應(yīng)用：通過(guò)分析大量數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)序列、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，能夠提高蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)的

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