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Nat. Commun. | Metal3D: 一种用于准确预测蛋白质中金属离子位置的通用深度学习框架

今天为大家介绍的是来自Ursula Rothlisberger研究团队的一篇关于金属离子位置预测的论文。金属离子是许多蛋白质的重要辅因子,在酶设计、蛋白质相互作用设计等许多应用中发挥关键作用,它们在生物体中丰富存在,并通过强烈的相互作用与蛋白质结合,并具有良好的催化特性。然而,生物相关金属(如锌)的复杂电子结构限制了金属蛋白质的计算设计。在这项工作中,作者开发了两个工具——基于3D卷积神经网络的Metal3D和仅基于几何标准的Metal1D,以改进蛋白质结构中锌离子的位置预测。与其他当前可用的工具进行比较显示,Metal3D是迄今为止最准确的锌离子位置预测器,其预测结果与实验位置相差在0.70 ± 0.64 Å范围内。Metal3D为每个预测位置输出置信度指标,并可用于在蛋白质数据库中具有较少同源物的蛋白质上工作。Metal3D可以预测全局锌密度,用于计算预测结构的注释,还可以预测每个残基的锌密度,用于蛋白质设计工作流程中。Metal3D目前是针对锌进行训练的,但通过修改训练数据,该框架可以轻松扩展到其他金属。

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