亚氨基酸为
【#ARK Invest#?科技洞察:DeepMind的AlphaFold开创了计算生物学的新时代】
蛋白质是地球上所有生命所必需的。它们由成百上千个相连的亚单位组成,称为氨基酸。每一种氨基酸的大小、形状和电荷都是独一无二的,当蛋白质链固定到一个舒适的位置时,它会使蛋白质在三维空间中扭曲和扭曲。由此产生的结构决定了蛋白质的功能。例如,在红血球中发现的一种蛋白质,血红蛋白有一个与氧气(O2)结合的凹槽,将氧气输送到全身。
传统上,科学家使用像x射线晶体学这样的成像技术来确定蛋白质结构。1972年,化学家克里斯蒂安·安芬森提出蛋白质的氨基酸序列决定了它的三维结构。从那时起,为了避免实验的高成本,研究人员试图用强力计算来“模拟”蛋白质结构,但这种计算并未削减蛋白质结构。
1994年,John Moult和Krzysztof Fidelis教授创立了蛋白质结构预测技术的关键评估(Critical Assessment of technologies for Protein Structure Prediction,CASP),这是一项两年一次的蛋白质折叠方法评估。直到2018年,Alphabet(GOOGL)的人工智能(AI)研究子公司DeepMind用一种称为AlphaFold的基于神经网络(NN)的算法让财团大吃一惊,直到2018年。
而DeepMind用AlphaFold震惊了世界,AlphaFold是一种能够预测蛋白质结构的算法,与当代实验方法相当。CASP财团认为准确度得分高于90 GDT1是可行的解决方案。AlphaFold的平均得分为92.4 GDT。
在ARK看来,AlphaFold是一个极大的突破,原因有二。
首先,神经网络训练集不包括专有数据,只有一个免费的公共数据库中已知的约170000个蛋白质结构。
其次,根据ARK的估计,DeepMind只花了20000美元就训练出了AlphaFold,展示了新的NN架构与计算生物学领域的深层专业知识相结合的强大功能。
虽然AlphaFold似乎有望在药物发现、蛋白质工程和基础生物学方面取得重大突破,但其预测蛋白质的准确性可能存在局限性,与模型训练集中的蛋白质不同。期待DeepMind在其即将发表的关于AlphaFold的论文中对这一潜在弱点进行讨论。
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蛋白类成分为主要有效成分的药物
一、蛋白质的组成元素:碳、氢、氧、氮、硫。
二、脯氨酸为亚氨基酸,甘氨酸不含手性碳原子,无旋光性。
三、酸性氨基酸:天冬氨酸、谷氨酸;碱性氨基酸:赖氨酸、组氨酸、精氨酸。
四、色氨酸和酪氨酸在280nm处有最大吸收。
五、模体:2个或3个具有二级结构的肽段,在空间上相互靠近,形成具有特殊功能的空间结构,称为模体。代表:锌指结构、alfa-螺旋-环-alfa-螺旋。
六、结构域,有独立的生物学功能。
七、镰刀细胞贫血:正常人血红蛋白β亚基6位谷氨酸,变成了缬氨酸。
八、维持蛋白质溶液稳定有两个因素:1是水化膜,二是同种电荷。
九、变性的蛋白质易于沉淀,但沉淀的蛋白质不一定变性。变性的蛋白质,只要其一级结构完整,在一定条件下可复性。
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主管药师基础知识-生物化学1-蛋白质的结构与功能,蛋白类成分为主要有效成分的药物
微量元素指占生物体总质量0.01%以下,且为生物体所必需的一些元素。如铁、硅、锌、铜、碘、溴、硒、锰等。微量元素为植物体必需但需求量很少的一些元素。这些元素在土壤中缺少或不能被植物利用时,植物生长不良,过多又容易引起中毒。
在农业中,常以微量元素作种子处理、根外追肥来提高作物产量。这些微量元素在体内的含量虽小,但在生命活动过程中的作用是十分重要的。
镁的作用
1、叶绿素合成及光合作用
镁的主要功能是作为叶绿素a和叶绿素b卟啉环的中心原,在叶绿素合成和光合作用中起重要作用。镁原子同叶绿素分子结合后,才具备吸收光量子的必要结构,才能有效地吸收光量子进行光合反应。
2、蛋白质的合成
镁作为核糖体亚单位联结的桥接元素,能保证核糖体稳定的结构,为蛋白质的合成提供场所。叶片细胞中有大约75%的镁是通过上述作用直接或间接参与蛋白质合成的。
3、酶的活化
植物体中一系列的酶促反应都需要镁或依赖于镁进行调节。镁在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成一个桥梁,大多数ATP酶的底物是Mg-ATP。在活化磷酸激酶方面,镁比其他离子(如锰)更为有效。
4、镁参与DNA和RNA的生物合成
镁是稳定核糖体颗粒,特别是多核糖体所必需的,也是功能RNA蛋白颗粒进行氨基酸与其他代谢组分按顺序合成蛋白质所必需的。
5、镁能促进Va、Vc的生物合成,提高水果、蔬菜的品质。
锌
锌是植物必需的微量元素之一。锌以阳离子形态被植物吸收。锌在植物中的移动性属中等。同时锌也是许多酶的活化剂,通过对植物碳、氮代谢产生广泛的影响,因此有助于光合作用。
锌的作用
1、 是一些脱氢酶、碳酸酐酶和磷脂酶的组成元素,这些酶对植物体内的物质水解、氧化还原过程和蛋白质合成起重要作用。
2、参与生长素吲哚乙酸的合成,锌在作物体内间接影响着生长素的合成,当作物缺锌时茎和芽中的生长素含量减少,生长处于停滞状态,植株矮小。
3、稳定细胞核糖体的必要成分。
4、参加叶绿素的形成。植物缺锌生长发育停滞、叶片缩小、茎节缩短。中国缺锌土壤较多。缺锌土壤施锌增产效果显著,水稻和玉米尤为突出。
5、同时锌还可增强植物的抗逆性;提高籽粒重量,改变籽实与茎杆的比率。
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