轮状病毒分为三种,其中一种可引起人的胃肠炎。这些轮状病毒组被称为A组、B组和C组。
(图片来源:HECTOR RETAMAL/法新社,盖蒂图片社)
在轮状病毒疫苗接种计划开始期间,护士给婴儿注射轮状病毒疫苗。
A组和C组通常影响儿童,而B组由于病毒刺突蛋白VP8*导致成人严重腹泻。好消息是什么?多亏了人工智能(AI),科学家们更接近于确定VP8的结构来治疗感染。
AlphaFold2
一个研究展示了人工智能程序如何预测VP8*的3D结构。研究小组的第一步是通过x射线晶体学确定病毒的3D结构,但没有成功。然后他们转向了一个基于人工智能的计算程序AlphaFold2.
AlphaFold2是成功的,科学家们通过x射线晶体学证实,它的预测与蛋白质的实际结构吻合。
轮状病毒
已经证明,轮状病毒A和C使用VP8*结构域结合特定的糖成分在组血型抗原,如A、B、AB和O血型。这表明,这些病毒感染幼儿的能力,而其他病毒则影响其他人群。
然而,直到现在VP8*才被鉴定出来。科学家们对VP8* B进行了一系列糖的筛选,结果发现它能识别n -乙酰乳酸胺,而轮状病毒a和C的VP8*不能识别n -乙酰乳酸胺。
目前,科学家们仍在研究这种新结构如何与细胞相互作用并感染细胞,以及这一过程与轮状病毒A和c相比如何。他们还将在人体有机系统中培养成体病毒,这将有助于科学家探索病毒进入和生长的机制。这可能导致新的治疗方法来治疗这种疾病。
结构生物学与人工智能的未来
简而言之,人工智能可以引导科学家发现治疗感染和疾病的新机制和化合物。在这项研究中,它帮助科学家确定了VP8*的结构,VP8*是一种影响轮状病毒感染的蛋白质。鉴于AlphaFold2的成功,有可能创建其他人工智能程序来帮助其他蛋白质的研究。
总而言之,如果没有人工智能的帮助,结构生物学的进步是不可能的。问题越复杂,科学家就越难解开这个谜题。科学家们不必花费数月或数年的时间来解决一个难题,而是可以利用他们的时间和精力来解决其他问题。
换句话说,AlphaFold2是一个程序,它将被用于开发一系列预测蛋白质结构的软件,然后研究人员可以将其用于最新的研究。
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作者:艾普莉·福威尔