智能蛋白质工程

作     者：王凯悦 叶盛 WANG Kai-Yue;YE Sheng

作者机构：北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100191 北京航空航天大学医学科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学大数据精准医疗工业和信息化部重点实验室北京100191 

基　　金：北京市科技计划课题(Z221100003522020)资助项目 

出 版 物：《生物化学与生物物理进展》 (Progress In Biochemistry and Biophysics)

年 卷 期：2024年第51卷第12期

页      码：3084-3102页

摘      要：蛋白质是生命活动的重要基础物质,在生物体内扮演着多种关键角色,包括构建细胞结构、参与代谢和能量转化、调节生理功能、提供免疫保护、传递信号等。蛋白质多样化的功能是通过其特定的氨基酸序列,以及相应的三维结构来实现的。蛋白质工程通过改变或设计蛋白质的序列与结构来实现特定的功能,从而扩展对蛋白质的理解,并为生物医学、生物材料、生物工程及其他领域的研究提供强大的工具和技术支持。近年来,随着算法的进步、大数据的积累,以及硬件计算能力的提升,人工智能技术得到了快速发展,并逐渐应用于蛋白质工程领域,形成了智能蛋白质工程。通过运用基因组、蛋白质组、蛋白质结构数据库等生物学大数据,以及在数据基础上建立各类先进的深度学习模型,智能蛋白质工程能够实现高效、精准、可预测的蛋白质设计和改造。本文主要侧重于智能蛋白质工程的四个方面,即结构设计、无骨架的序列设计、基于骨架的序列设计,以及其他辅助设计方法,总结了人工智能技术在这些领域取得的最新进展,并汇总了近年来采用智能蛋白质工程技术取得的实践成果。智能蛋白质工程作为一种新兴的技术和方法,展示了巨大的潜力和前景,为未来科学研究和技术创新带来深远的影响,并为解决全球性挑战提供新的解决方案和工具。

主 题 词：蛋白质工程 蛋白质设计 密码子优化 蛋白质结构 深度学习 深度生成 人工智能 

学科分类：08[工学] 09[农学] 0901[农学-植物生产类] 0836[0836] 090102[090102] 

核心收录：

D　O　I：10.16476/j.pibb.2024.0402

馆 藏 号：203156359...