Protein language-model embeddings for fast, accurate, and alignment-free protein structure prediction

计算机科学 蛋白质结构预测 人工智能 卷积神经网络 蛋白质结构 序列(生物学) 多序列比对 蛋白质测序 机器学习 模式识别(心理学) 序列比对 生物 肽序列 遗传学 生物化学 基因
作者
Konstantin Weißenow,Michael Heinzinger,Burkhard Rost
出处
期刊:Structure [Elsevier BV]
卷期号:30 (8): 1169-1177.e4 被引量:84
标识
DOI:10.1016/j.str.2022.05.001
摘要

Advanced protein structure prediction requires evolutionary information from multiple sequence alignments (MSAs) from evolutionary couplings that are not always available. Artificial intelligence (AI)-based predictions inputting only single sequences are faster but so inaccurate as to render speed irrelevant. Here, we described a competitive prediction of inter-residue distances (2D structure) exclusively inputting embeddings from pre-trained protein language models (pLMs), namely ProtT5, from single sequences into a convolutional neural network (CNN) with relatively few layers. The major advance used the ProtT5 attention heads. Our new method, EMBER2, which never requires any MSAs, performed similarly to other methods that fully rely on co-evolution. Although clearly not reaching AlphaFold2, our leaner solution came somehow close at substantially lower costs. By generating protein-specific rather than family-averaged predictions, EMBER2 might better capture some features of particular protein structures. Results from using protein engineering and deep mutational scanning (DMS) experiments provided at least a proof of principle for such a speculation.
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
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
Kail发布了新的文献求助10
刚刚
lx840518给lx840518的求助进行了留言
刚刚
啊薇儿完成签到,获得积分10
刚刚
yh完成签到,获得积分10
1秒前
XXX发布了新的文献求助10
1秒前
keji发布了新的文献求助10
2秒前
xses完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Hello应助研友_ndDY5n采纳,获得10
2秒前
雨眠发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
彬彬发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
袁科研完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
酷波er应助111采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
科研通AI6.4应助体贴茗采纳,获得10
5秒前
天天快乐应助cyclop采纳,获得10
5秒前
wuwanchun完成签到,获得积分10
5秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
5秒前
倾浅发布了新的文献求助10
5秒前
曾倩发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
我是老大应助一哗两禧采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助子苓采纳,获得10
6秒前
Microwhale发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
盆盆发布了新的文献求助10
6秒前
大方的小虾米完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
脑洞疼应助Baccano采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
王腾锐发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Toughness acceptance criteria for rack materials and weldments in jack-ups 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6207418
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8033787
关于积分的说明 16734448
捐赠科研通 5298164
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2822945
邀请新用户注册赠送积分活动 1801915
关于科研通互助平台的介绍 1663415