AI成功预测守卫细胞核的蛋白质复合物

编译 刘迪一

继解决蛋白质结构预测这一生物学领域大难题后，人工智能（AI）又揭示了蛋白质相互作用连接形成复合物的过程，还构想出新的蛋白质结构——它们有望被转化为药物，在我们的科学、健康和生活方面扮演关键角色。

不过面对庞杂的蛋白质复合物结构，人工智能的预测工作进展缓慢。直到2022年6月，一项刊载于《科学》的研究宣告对复合谜团的成功破解。研究团队设计的新算法破译了一个由大约1 000种蛋白质组成的巨大复合体——此庞然大物把守着生物遗传的核心要道，能帮助将DNA指令引导至细胞其他部分。新一代AI模型在人工智能公司DeepMind的AlphaFold和华盛顿大学教授戴维•贝克（David Baker）的实验室研发的RoseTTAfold基础上构建得到，而这两项模型此前已开源，供科研工作者免费使用。

细胞核之于DNA就如同城堡之于堡主。城堡构造周密，戒备森严，只允许特定分子进出城门，以传递堡内主人合成的遗传指令至外界。这里的“外界”可以是细胞内的蛋白质制造工厂，即核糖体，在接收到RNA指令后便将其翻译为蛋白质。

核孔是开在核膜上的微小孔口。每个核孔都被一个八重对称、呈篮状结构的核孔复合体包围。核孔复合体主要由胞质环、核质环、核篮等结构组成。核孔与核孔复合体的组合是细胞核、细胞质间交流的重要通道

城门的核心守卫是核孔复合体（NPC），镶嵌于内外核膜上，严格把控核孔的开与关，监管分子信使往来。（你可以将分界细胞核、细胞质的核膜比作城墙，开在核膜上的核孔比作城门。……