中國科學院研究團隊開發基于三維結構的高通量蛋白聚類方法和新型堿基編輯系統

2023-06-28 12:27:19 編輯：盛莎河來源：

導讀近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所的科研團隊成功運用AI輔助的大規模蛋白結構預測，創新地建立了基于三級結構的高通量蛋白聚類方法，...

近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所的科研團隊成功運用AI輔助的大規模蛋白結構預測，創新地建立了基于三級結構的高通量蛋白聚類方法，并開發了一系列具有我國自主知識產權的新型堿基編輯工具。這一研發成果對我國生物技術產業的發展具有重要意義。

蛋白質作為生命活動的主要參與者，其功能聚類對于理解其參與的生理過程和設計新型蛋白質具有重要意義。蛋白質的功能取決于其三維空間結構，基于三維結構的高通量蛋白質聚類方法的開發將為蛋白質功能研究提供更直接、可靠的手段，并推動未知蛋白質功能的挖掘。

堿基編輯系統能夠實現對DNA或RNA的單核苷酸精準編輯，是基因功能研究、疾病治療和生物育種的變革性技術。研究人員通過基于三維結構的蛋白質多重比對與聚類，成功將潛在的脫氨酶分為20個不同的分支。研究結果表明，與傳統的基于氨基酸一級序列的聚類方法相比，通過AI輔助的蛋白質結構聚類能夠獲得更準確的結果，尤其適用于蛋白質集合具有低序列同源性和多樣功能的情況。因此，這一方法為蛋白質功能分析和挖掘提供了一種高效、可靠的新策略。

在進一步聚類的基礎上，研究人員鑒定出45個單鏈胞嘧啶脫氨酶和13個雙鏈胞嘧啶脫氨酶，并開發了一系列新型堿基編輯系統，對小鼠、大豆等動植物細胞進行了測試。這一研究突破了現有脫氨酶應用的瓶頸，展示了新型堿基編輯系統在醫學和農業領域的廣泛應用前景。該研究成果于6月27日在國際學術期刊《細胞》上發表。

標簽：蛋白質功能，堿基編輯系統