清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

SeqPredNN: a neural network that generates protein sequences that fold into specified tertiary structures

蛋白质结构预测 蛋白质数据库 蛋白质设计 结构基因组学 蛋白质结构 蛋白质三级结构 蛋白质数据库 蛋白质结构数据库 计算生物学 线程(蛋白质序列) 折叠(高阶函数) 蛋白质折叠 蛋白质测序 蛋白质功能预测 蛋白质工程 人工神经网络 序列(生物学) 计算机科学 蛋白质二级结构 肽序列 生物 人工智能 遗传学 蛋白质功能 序列数据库 生物化学 基因 程序设计语言
作者
F. Adriaan Lategan,Caroline Schreiber,Hugh-George Patterton
出处
期刊:BMC Bioinformatics [Springer Nature]
卷期号:24 (1)
标识
DOI:10.1186/s12859-023-05498-4
摘要

Abstract Background The relationship between the sequence of a protein, its structure, and the resulting connection between its structure and function, is a foundational principle in biological science. Only recently has the computational prediction of protein structure based only on protein sequence been addressed effectively by AlphaFold, a neural network approach that can predict the majority of protein structures with X-ray crystallographic accuracy. A question that is now of acute relevance is the “inverse protein folding problem”: predicting the sequence of a protein that folds into a specified structure. This will be of immense value in protein engineering and biotechnology, and will allow the design and expression of recombinant proteins that can, for instance, fold into specified structures as a scaffold for the attachment of recombinant antigens, or enzymes with modified or novel catalytic activities. Here we describe the development of SeqPredNN, a feed-forward neural network trained with X-ray crystallographic structures from the RCSB Protein Data Bank to predict the identity of amino acids in a protein structure using only the relative positions, orientations, and backbone dihedral angles of nearby residues. Results We predict the sequence of a protein expected to fold into a specified structure and assess the accuracy of the prediction using both AlphaFold and RoseTTAFold to computationally generate the fold of the derived sequence. We show that the sequences predicted by SeqPredNN fold into a structure with a median TM-score of 0.638 when compared to the crystal structure according to AlphaFold predictions, yet these sequences are unique and only 28.4% identical to the sequence of the crystallized protein. Conclusions We propose that SeqPredNN will be a valuable tool to generate proteins of defined structure for the design of novel biomaterials, pharmaceuticals, catalysts, and reporter systems. The low sequence identity of its predictions compared to the native sequence could prove useful for developing proteins with modified physical properties, such as water solubility and thermal stability. The speed and ease of use of SeqPredNN offers a significant advantage over physics-based protein design methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
风秋杨完成签到 ,获得积分10
9秒前
Richardisme完成签到 ,获得积分10
14秒前
小鱼女侠完成签到 ,获得积分10
24秒前
蓝莲花完成签到 ,获得积分10
26秒前
joycelin完成签到,获得积分10
33秒前
呐殇完成签到,获得积分10
37秒前
福尔摩曦完成签到,获得积分10
41秒前
Ksharp10完成签到,获得积分10
45秒前
xczhu完成签到,获得积分10
53秒前
海子完成签到,获得积分10
1分钟前
wuyan204完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jinni完成签到,获得积分10
1分钟前
贝贝完成签到,获得积分0
1分钟前
zijingsy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mrwang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
深情的凝云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黄橙子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木可完成签到,获得积分10
2分钟前
研友_shuang完成签到,获得积分0
2分钟前
SwapExisting完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研狗完成签到 ,获得积分10
3分钟前
小强完成签到 ,获得积分10
3分钟前
白白嫩嫩完成签到,获得积分10
3分钟前
Skywings完成签到,获得积分10
3分钟前
堇笙vv完成签到,获得积分0
3分钟前
Hiram完成签到,获得积分10
4分钟前
终究是残念完成签到,获得积分10
4分钟前
天行健完成签到,获得积分10
4分钟前
CC完成签到,获得积分10
4分钟前
俊逸的白梦完成签到 ,获得积分10
4分钟前
yuyuyu完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
cai白白完成签到,获得积分0
5分钟前
5分钟前
al完成签到 ,获得积分10
5分钟前
lielizabeth完成签到 ,获得积分0
6分钟前
聪明的嘉熙完成签到,获得积分10
6分钟前
doreen完成签到 ,获得积分10
6分钟前
一一完成签到 ,获得积分0
7分钟前
干净思远完成签到,获得积分10
7分钟前
高分求助中
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Models of Teaching(The 10th Edition,第10版!)《教学模式》(第10版!) 800
La décision juridictionnelle 800
Rechtsphilosophie und Rechtstheorie 800
Nonlocal Integral Equation Continuum Models: Nonstandard Symmetric Interaction Neighborhoods and Finite Element Discretizations 600
Academic entitlement: Adapting the equity preference questionnaire for a university setting 500
Arkiv för kemi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2876916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2489250
关于积分的说明 6737817
捐赠科研通 2171335
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1153671
版权声明 585969
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 566445