从 DNA 转录、细胞差异调控，到复杂生物体的高档功能，确实整个生物功能王人依赖于不同之间的相互作用。
关联词在分子层面，这些功能是何如合营运作的，以及卵白质之间（无论是与其他卵白质照旧自己拷贝）的相互作用机制仍然存在诸多未知。
最新盘考发现，即使是很小的卵白质片断也蕴含宏大的功能后劲。尽管它们仅仅不圆善的片断，但短链氨基酸仍不错与靶卵白相连，模拟自然的相互作用经过。
通过这照旧过，卵白质片断不错改换靶卵白的功能，或者喧阗它与其他卵白质的相互作用。因此，卵白质片断不仅有助于久了盘考卵白质相互作用和细胞经过，还在颐养畛域具有潜在应用价值。
近期，麻省理工学院生物学系的科学家建树出一种新身手，基于现存的 AI 模子，通过贪图预测能与大肠杆菌中全长卵白质相连并扼制其功能的卵白质片断。他们合计，表面上诓骗这个用具有望建树出针对任何卵白质的遗传编码扼制剂。
当今，这篇盘考论文已经发表在PNAS上。该盘考职责由麻省理工学院生物学副教师、霍华德·休斯医学盘考所盘考员 Gene-Wei Li 与生物工程教师兼系主任 Amy Keating 共同主导完成。
连年来，AlphaFold 在生物学畛域获取了不少冲破，其好像精确预测卵白质折叠以及卵白质相互作用。这次，盘考团队建树的名为“FragFold”的贪图身手亦然基于 AlphaFold。
在这项新盘考中，他们诓骗 AlphaFold 来预测卵白质片断扼制剂，而这属于其全新的一个应用标的。盘考东说念主员通过实践考据，即便在穷乏相互作用机制结构数据的情况下，FragFold 对相连或扼制作用的预测准确率仍然擢升 50%。
“咱们的盘考胁制标明，这是一种通用型的身手，能找到可能扼制卵白质功能的相连样式，包括针对全新的卵白质靶点，这些预测胁制可行为进一步实践的开赴点。咱们以致能将其应用于功能未知、相互作用未知，以致结构未知的卵白质上。”该论文共同第一作家兼通信作家 Andrew Savinov 示意。
以 FtsZ 卵白为例，它对细胞差异经过中阐发热切作用，自然它早已被广泛盘考，但其包含一段自然无序区域，使得针对它的盘考特出具有挑战性。
毕竟，无序卵白质结构动态变化，其功能性相互作用往往颠倒片晌，以至于现存的结构生物学用具难以捕捉到单一的结构或相互作用。
在这项盘考中，他们诓骗 FragFold 探索 FtsZ 片断（包括那些来自自然无序区域的片断）的活性，识别出了与多种与其他卵白质的新相连相互作用。
这一遵守不仅说明并拓展了此前对 FtsZ 生物活性的实践测量，更热切的是，它在未理会无序区域结构的情况下完成的，展现了 FragFold 的后劲。
“这是 AlphaFold 从根底上改换咱们盘考分子和细胞生物学形貌的一个典型案例。像 FragFold 这么对 AI 身手的创造性应用，亚博ag百家乐为咱们开垦了出东说念主预思的功能和全新的盘考标的。”Amy Keating 评价说念。
盘考东说念主员通过这种贪图身手将每个卵白质分割成片断，然后模拟这些片断与干系交互对象的相连情况，从而终显明这些预测。
他们将整个这个词序列的预测相连图谱与活细胞中这些片断的影响进行对比（后者通过高通量实践测量笃定，该实践中数百万个细胞各自产生一种类型的卵白质片断）。
AlphaFold 常常诓骗共进化信息来预测折叠，并在每次预测时借助多重序列比对（MSA）评估卵白质的进化。尽管 MSA 颠倒过错，但却是大限度预测的瓶颈，因其需要浪掷多半技能和贪图资源。
关于 FragFold，盘考东说念主员改为事前贪图一次全长卵白质的 MSA，并使用该胁制引诱对该全长卵白质每个片断的预测。
除 FtsZ 外，盘考东说念主员还预测了多种卵白质的扼制片断。他们盘考的相互作用包括脂多糖转运卵白 LptF 和 LptG 之间的复合物。
实践发现，LptG 的卵白质片断好像扼制这一相互作用，可能会喧阗脂多糖的寄递，而脂多糖是大肠杆菌外细胞膜的过错因素，对细胞健康起着至关热切的作用。
“令东说念主惊喜的是，咱们的预测准确率如斯之高，以致还能预测出与扼制相对应的相连情况。针对咱们盘考的每一种卵白质王人顺利找到了扼制剂。” Andrew Savinov 示意。
首先，他们聚焦于卵白质片断的扼制功能，因为检测片断能否阻断细胞基本功能，是一种相对肤浅的系统测量形貌。
接下来，团队筹办进一步探索扼制功能除外的卵白质片断作用，举例阐明相连卵白质、增强或改换其功能，以及触发卵白质降解等。
这项盘考为系统辖路细胞联想原则打下了基础，同期也有助于探索深度学习模子可诓骗哪些元素作念出准确预测。
“咱们正朝着更广泛、更长久的谋略迈进。”Andrew Savinov 说说念，“既然好像进行预测，那么咱们能否从预测和实践数据中索要过错特征，进而弄显明 AlphaFold 关于灵验扼制剂的判断依据呢？”
于是，他们久了探索了卵白质片断的相连形貌、其他卵白质相互作用，并通过改换特定残基来不雅察这些变化何如影响片断与靶点相互作用。
通过对细胞内数千个突变片断的行为进行实践查验（这种身手名为“深度突变扫描”），盘考东说念主员发现了崇拜扼制的过错氨基酸。在某些情况下，突变后的片断以致比自然全长序列的扼制效果更好。
“与以往的身手不同，咱们不再局限于从实践结构数据中识别片断。”Sebastian Swanson 指出，“这项盘考的中枢上风在于，高通量实践扼制数据与预测结构模子相互配合，实践数据匡助咱们筛选出特出有盘考价值的片断，而 FragFold 预测的结构模子则为片断在分子层面的功能提供了具体且可考据的假定。”
忖度将来，盘考团队对 FragFold 的广泛应用充满期待。“通过创建紧凑的、可遗传编码的相连物，FragFold 为调控卵白质功能提供了广泛空间。咱们不错设思，诓骗功能化片断修饰自然卵白质，改换其亚细胞定位，以致再行编程，从而建树出用于盘考细胞生物学和颐养疾病的新用具。” Gene-Wei Li 回顾说念。
https://news.mit.edu/2025/ai-system-fragfold-predicts-protein-fragments-0220