国内首个蛋白质工作台xCREATOR正式上线,秒级预测蛋白质结构人人都可体验

近来,生物科技团队天壤XLab正式上线了国内首个蛋白质规划作业台,免费敞开给国内科研院校和组织。用户无需编写任何代码即可进行蛋白质猜测和规划等各项使命,并对核算效果进行可视化展现和剖析。

AI不断在生物核算范畴迸发巨大潜力,各方向的研讨效果层出不穷,一条环绕核算生物学的新赛道正在构成,可预见的是,能够集成生物核算中心才能的渠道型公司将赋能下流生物运用,加快整个职业老练与开展。

蛋白质规划范畴的「EDA软件」

蛋白质是生命活动的直接履行者,其结构与功用由氨基酸序列所决议。如果有一款高效易用的蛋白质作业台,能够从头规划方针功用蛋白质,并完结其结构和特性的剖析等全流程使命,就能够广泛运用于生命科学研讨的方方面面。

这是天壤XLab打造xCREATOR蛋白质作业台的初衷,背面也包括了布局生物核算渠道商业化的战略考虑。

天壤XLab是国内最早完结近原子级精度猜测蛋白质结构的立异企业,在蛋白质结构猜测、蛋白质规划、复合体猜测等方面完结了许多打破。本次作业台的上线旨在打造一款国产AI蛋白质规划的「EDA软件」,环绕通用蛋白质猜测和规划作业,为生物科技工业转化和落地服务。

2021年,美国华盛顿大学David Baker团队凭仗已知结构天然蛋白质片段拼装和能量最小化的Rosetta蛋白质规划办法,取得素有“科学界奥斯卡”之称的“生命科学打破奖”。

此次天壤发布的蛋白质作业台xCREATOR,根据自研TRDesign蛋白质规划技能,能够规划不受已知天然蛋白质约束的恣意蛋白质,这一全新的发明方法将为生物核算年代的科研作业带来极大便当。

无论是降解塑料或可继续生物燃料的开发,仍是运用于疫苗、抗体药物、肿瘤疾病疗法的开发,高耗时、高本钱、高人力的生物学研讨,将取得AI生物核算渠道的极大赋能乃至终究彻底被其所替代。

xCREATOR经过集成国际前沿多样化AI算法和强壮的核算资源,为咱们供给更高效、更快捷、更易用的蛋白质结构猜测与规划服务。凭借作业台,运用者几分钟内就能够取得挨近试验解析精度的蛋白质结构,在曩昔这个时刻或许是数个月乃至数年,而且得凭借造价贵重的专业器械。这将极大地协助科研人员从繁琐的工程和试验中解放出来,投入到更有意义的生物立异与研讨中去。

体系级运用 下降科研人员技能门槛

AI年代下的蛋白质规划核算和优化是非常杂乱的流程,常常触及几种乃至几十种算法运用,这背面不光需求许多算力,更需求研讨人员在人工智能、核算生物学、核算化学、结构生物学等多个学科范畴的技能与经历堆集。算力需求大、技能门槛高和流程杂乱等困难常常阻止了许多研讨者进行更深化的蛋白质研讨。

天壤xCREATOR为蛋白质研讨者供给的是体系级渠道,一站式处理算法、数据、算力以及科研流程杂乱等一切难题,经过简略的操作,就能完结结构猜测、蛋白质规划、特性剖析和优化等各项使命,适用于多肽、酶、抗体和各类功用蛋白质,运用时无需设备软件,在线登陆账号就能启用中心功用。

以蛋白质结构猜测为例,渠道可供给多种处理方案。其间自研最新的TRFold-Single中心算法,能够让用户直接从单序列生成猜测结构,该算法在对“de novo 86测验集”进行猜测评测时,均匀分达86.2,优于AlphaFold2的82.6分。

作业台专为科研作业者开发,简便、简易、零门槛,无需重复设备各类算法东西,也不用忧虑没有满意的核算资源来承当巨大的生物核算规划,在可视化的作业渠道上,无需编撰代码,运用简略的操作逻辑即可自在运转各类蛋白质使命。

项目式办理 提高研制功率 

不同于研制人员过往运用过的算法东西箱式渠道,xCREATOR作业台更重视蛋白质使命流程的规划和优化,研制人员能以项目办理的方法自在的对本来零星的各项使命进行分类、串联、整合和办理,在作业台上从项目规划、施行、核算、剖析,一站式全流程地完结他的研制作业,有用赋能项目推进和办理。

在履行规划使命时,仅需四步操作,就能够端到端完结蛋白规划使命。用户只需求添加规划方针的蛋白质功用motif信息,发动使命方案,在使命核算完毕后就能够检查规划效果及各项剖析数据,并选取最适合的候选蛋白质进行下一步优化。

“咱们期望蛋白质作业台能成为科学家们的研制‘利器’,能够像玩乐高一样对蛋白质使命进行分类和重组,到达各式各样的研讨意图。点击一个‘按钮’,你就能够立刻猜测一个蛋白质结构或许规划一个全新的蛋白质,这将大大提高咱们的科研功率”天壤XLab负责人苗洪江博士介绍。

强壮算力支撑 速度提高百倍

除此以外,xCREATOR最大的长处是速度非常快。因为蛋白质序列长度往往从数百到数千个氨基酸不等,可折叠空间巨大、核算杂乱度极高,这对核算资源的应战巨大。xCREATOR渠道支撑弹性调度算法,且自研中心算法具有大规划分布式核算才能,能够发挥核算资源的最大价值。

尤其在猜测使命方面功用更优,无需MSA的TRFold-single均匀耗时25秒即可完结蛋白质单链结构猜测,包括MSA查找的TRFold猜测耗时约10分钟,完结猜测速度和精度的最优组合,相较于传统试验方法速度提高百倍。

别的渠道还能够完结复合体的结构猜测与剖析,其间心算法运用空间采样的增强方法添加练习数据多样性,启发式地查找处理多链错配和蛋白质手性问题。经过分子动力学力场优化结合外表原子结构,取得精确的蛋白质相互作用信息,去制作细胞内蛋白质相互作用通路图。

AI for Science 加快开释研讨价值

蛋白质国际的空间巨大、功用丰厚,100氨基酸的蛋白质或许序列是 20^100 ~ 1.3×10^130,而现在人类仅探究了其间源于天然进化的极小一部分。不知道空间中还有许多或许处理医疗健康、动力环保等应战的功用蛋白质没有被触及。

据了解,国外公司专心于从头规划新式蛋白质的公司Generate Biomedicines现已发明了超越一百万种在天然界中从未存在过的蛋白质,并对其间一些进行了测验。该公司还方案湿试验室和冷冻电镜渠道,以确认其发明的蛋白质的结构和功用。

“人类今日现已有了满意的AI东西去探究微观国际,咱们期望经过打造算法、算力、数据交融的大型设备,让更多的人参加进来研讨更具有应战的科学问题,协助人类看清更大的蛋白质国际。”天壤创始人、首席履行官薛贵荣博士表明。

根据在蛋白质范畴的沉淀,天壤xCREATOR渠道现在已上线TRFold-Single 单链结构猜测(无MSA)、TRComplex 复合体结构猜测、TRDesign 等多项算法,供咱们免费体会试用。

后续将逐渐敞开蛋白质特性剖析、蛋白质常识图谱、功用motif数据库、蛋白质表达水平猜测、抗体从头规划等功用。

当越来越多人凭借作业台进行蛋白质的核算和优化时,将为职业带来颠覆性改动,科学家们能够专心科研,以更少时刻、高小本钱进行生产出更多元的功用性蛋白。

“咱们的渠道不只支撑个人用户自在进行各类蛋白质使命,还能够与团队协作同享研制效果,满意靶点发现、蛋白质规划、药物研制等各类更靠近场景的使命。期望经过渠道发掘生物、化工、农业、动力等下流范畴更多需求,也欢迎更多企业用户在咱们渠道进行试用,咱们将为特定的需求使命定制规划方案,从核算生物学的视点帮他们处理实践工业问题。”苗洪江博士介绍。

未来会有越来越多的团队、企业、高校使用软件渠道等新技能手法进行核算机模仿和研讨试验,从底层更理性科学的视点了解蛋白质和生命。等待科学家们将为长期以来医药、动力、化学、农业等技能方面的应战找到处理方案,然后推进更高功率的药物研制、资料开发等进程,促进生物科技范畴工业转化落地和开展。

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