So verwendet man AlphaFold3 zur Vorhersage von Proteinstrukturen
Die molekulare Modellierung dient als unverzichtbare Technik in der biologischen Forschung und ermöglicht es Wissenschaftlern, die Architektur und Funktionalität von Biomolekülen zu untersuchen. Unter den verschiedenen für diesen Zweck verfügbaren Tools sticht Alphafold 3 als ein wegweisendes Anwendungsbereich hervor. Dieses fortschrittliche Deep-Learning-Modell ist in der Lage, Proteinstrukturen mit bemerkenswerter Präzision vorherzusagen. Hier sind Informationen darüber, wie man AlphaFold3 verwendet.
I. Website und Anmeldung
Die Server-URL für AlphaFold3 lautet:
https://golgi.sandbox.google.com
II. Vorhersage von Komplexstrukturen
Protein-Metallionen
Die unterstützten Metallionen umfassen Mg, Zn, Cl, Ca, Na, Mn, K, Fe, Cu, Co – diese zehn Metallionen. Nehmen wir 4R59 als Beispiel, das sich mit der Metallionengruppe Zink kombiniert: Geben Sie die Proteinsequenz ein und klicken Sie dann auf "Entität hinzufügen" (Add Entity) und wählen Sie Ion
Klicken Sie auf "Weiter" und "Vorschau", und nach kurzer Zeit erhalten Sie die Ergebnisse:
Die Farbe der Markierungen darüber gibt das Vertrauen in die vorhergesagte Struktur an, wobei Blau das beste und Orange das schlechteste Ergebnis bedeutet. Die Fehlermatrix auf der rechten Seite: Je grüner, desto besser ist die Vorhersage.
Wenn man die vorhergesagte Struktur mit der Kristallstruktur ausrichtet und die erhaltene RMSD 0,113 beträgt, was ein sehr gutes Ergebnis ist, und die Metallstellen im Wesentlichen übereinstimmen.
Protein-Kleine Moleküle
Im Gegensatz zu Metallionen wählen Sie Ligand. Der Server unterstützt nur neunzehn Liganden, nämlich ADP, ATP, AMP, GTP, GDP, FAD, NAD, NAP, NDP, HEM, HEC, PLM, OLA, MYR, CIT, CLA, CHL, BCL, BCB.
Protein-Nukleinsäuren
DNA unterstützt Sequenzeingabe:
RNA unterstützt ebenfalls Sequenzeingabe:
Für nicht-Standard-Aminosäuren und Nukleinsäuren
Für die Verarbeitung von nicht-Standard-Aminosäuren und Nukleinsäuren klicken Sie auf den roten Bereich:
Dann erscheint die folgende Schnittstelle, klicken Sie auf das zu ändernde Aminosäure:
Dann kann zum Beispiel das S hier zu NAG geändert werden, und dann klicken Sie auf speichern. DNA hat Reverse- und Modifikationsoperationen, RNA nur Modifikation.
III. Parameter
Kopien
Für Multimere wird die Struktur hier durch das Festlegen der Kopien erstellt. Zum Beispiel führt bei einem pentameren Protein das Einstellen der Kopien auf 5 zu:
Seed
Das Seed ist ein Anfangsseed, und verschiedene Einstellungen können zu unterschiedlichen Strukturen führen. Zum Beispiel setzt das Folgende das Seed auf zufällig, 1, 2, 3 und 100:
Es kann beobachtet werden, dass die erhaltenen strukturellen Metallzentren unterschiedlich sind und die Position von Nukleinsäuren auch einen größeren Unterschied aufweist. Allerdings ist das Seed nicht je größer desto besser. Die Ergebnisse von 2 und 100 hier sind ähnlich, aber 100 wird mehr Zeit benötigen. Daher sollten die spezifischen Einstellungen basierend auf den Merkmalen der erforderlichen Struktur erfolgen.