科研人员开发出基于结构自监督学习的深度学习框架

中国科学院
258次浏览

近日,中国科学院微生物研究所吴边和崔颖璐团队在《创新》(The Innovation)上发表了题为Structure-based self-supervised learning enables ultrafast protein stability prediction upon mutation的研究论文。该研究开发出基于结构自监督学习的深度学习框架Pythia。Pythia可以快速预测蛋白质突变的稳定性变化(ΔΔG)。这一研究揭示了蛋白质三维结构蕴含的进化语义信息与热力学稳定性之间的深层关联,并通过开源代码(GitHub链接)与Web服务器技术服务体系为蛋白质工程领域提供便捷的研究工具。DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

蛋白质突变效应预测是解码分子进化机制、优化蛋白质工程改造的关键物理量。但是,传统预测方法面临挑战。一是基于物理力场的计算方法计算复杂度高,难以满足大规模筛选需求;二是依赖于实验数据的监督学习方法易受训练集偏差的影响,使泛化能力受限。DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

该团队提出了基于三维结构自监督学习的深度学习框架Pythia。Pythia融合了图神经网络与注意力机制,可直接在蛋白质结构中学习氨基酸之间的相互作用。这一“零监督”预训练策略突破了传统方法对标记数据的依赖性,捕获了蛋白质折叠过程中隐藏的物理化学约束规律。DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

相比于传统的力场函数方法,Pythia单点突变ΔΔG预测速度提升5个数量级,单核计算速度达到约50,000个突变/分钟。在标准测试集S2648上,Pythia的Spearman相关系数为0.616,Pearson相关系数为0.598,性能优于现有模型。这一框架为大规模扫描蛋白质序列空间提供了高效工具。在湿实验验证中,Pythia在不依赖专家筛选的情况下,成功率比基于能量函数的方法提高了一倍,证明其在实际应用中的可靠性。DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

Pythia有望进一步拓展至蛋白质-蛋白质相互作用预测、多突变协同效应分析等复杂场景,将助力推动计算驱动蛋白质设计范式的转型升级。DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项和青年创新促进会会员项目的支持。DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

论文链接DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

Pythia模型框架DmO速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:http://m.sushuapos.com/show-12-748-0.html科研人员开发出基于结构自监督学习的深度学习框架

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

奔驰与宝马合资公司正式落户北京朝阳区
3月4日,梅赛德斯-奔驰与宝马合资成立的北京逸安启新能源科技有限公司正式落户北京朝阳,将在中国市场运营超级充电网络。以北京朝阳为起点,双方将进一步拓展在中国市场的超级充电网络布局,以满足国内客户对充电服务日
大力发展绿色低碳经济,碳市场今年将扩围丨解码政府工作报告
21世纪经济报道记者 李德尚玉 北京报道 3月5日,国务院总理李强在政府工作报告中提出,要加强生态文明建设,推进绿色低碳发展。深入践行绿水青山就是金山银山的理念,协同推进降碳、减污、
2024年春运全社会跨区域人员流动量预计超84亿人次
为期40天的春运3月5日结束。记者从交通运输部获悉,2024年春运40天全社会跨区域人员流动量预计超84亿人次。其中,铁路客运量预计完成4.8亿人次;公路人员流动量预计完成78.3亿人次,其中高
特斯拉纯视觉坚定跟随者!极越获中国光谷首张L3自动驾驶测试牌照
3月9日消息,在自动驾驶领域,特斯拉当前可以说是非常独特的,因为其坚持采用纯视觉方案,而非不少国内厂商使用的带有激光雷达的“融合感知”,不过有一家品牌则坚定地跟随特斯拉采用纯视觉,它正是极越汽车
匈牙利外长驳斥中国汽车威胁论:这不是一个零和游戏
3月9日消息,新能源汽车换道超车成果显现,当前中国已成为全球最大汽车出口国,2023年新能源汽车产销量占全球比重超过60%。然而,木秀于林风必摧之,正当中国汽车高歌猛进的时候,一些老牌资本主义国家开始
胡麒牧:7年亏损超72亿,海马汽车氢能汽车之路还能走多远?
  中新经纬3月8日电 题:7年亏损超72亿,海马汽车氢能汽车之路还能走多远?  作者 胡麒牧 清华大学战略新兴产业研究中心副主任  海马汽车3月5日晚间披露的最新产销数据显示,2024年2月公司销量628辆,同比下降81.41%;本年

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣