前沿快讯 第48期 使用 RoseTTAFold All-Atom 进行广义生物分子建模和设计
内容提要
研究发现，肿瘤免疫治疗中的T细胞和溶瘤病毒联合治疗可以增强抗肿瘤效果；血浆KIM-1可以预测肾细胞癌；微生物组在结直肠癌发展中起重要作用；肺炎克雷伯菌CC14克隆在医院中不断扩展。
延伸解读
研究背景与目的
蛋白质很少单独发挥作用，它们与核酸、小分子、金属等形成复合物。尽管蛋白质结构预测取得进展，但对一般生物分子组装体的建模仍是挑战。本研究旨在开发统一的结构预测与设计方法，涵盖蛋白质、核酸、小分子、金属和化学修饰。
方法创新：RFAA与RFdiffusionAA
RoseTTAFold All-Atom (RFAA) 将蛋白质和核酸的序列表示与小分子和共价修饰的原子图表示结合，基于RoseTTAFold2网络，输入1D序列、2D距离和3D坐标信息。RFdiffusion All-Atom (RFdiffusionAA) 通过微调RFAA用于小分子结合剂设计，能为特定配体定制生成结合口袋。
性能与验证
在CAMEO盲配体对接挑战中，RFAA优于基线自动化管道，并能输出置信度估计。对低同源性蛋白质和配体也能准确预测，近一半共价修饰被准确预测。RFAA对蛋白质单体结构的预测精度与AlphaFold2相当。实验验证了设计的小分子结合蛋白具有结合活性，血红素结合设计的晶体结构与模型高度匹配。
应用前景与局限
RFAA和RFdiffusionAA为建模完整生物组装体和设计小分子结合蛋白提供了强大工具，有望广泛应用于生物医学研究。但预测准确性仍有改进空间，且方法依赖于训练数据，对全新配体的泛化能力需进一步验证。
Q&A
肿瘤免疫治疗中T细胞和溶瘤病毒联合治疗的效果如何？
T细胞和溶瘤病毒联合治疗可以增强抗肿瘤效果。
血浆KIM-1在肾细胞癌中的作用是什么？
血浆KIM-1可以预测肾细胞癌的发生。
微生物组在结直肠癌发展中扮演什么角色？
微生物组在结直肠癌的发展中起重要作用。
肺炎克雷伯菌CC14克隆的扩展情况如何？
肺炎克雷伯菌CC14克隆在医院中不断扩展。
如何利用血浆KIM-1进行肾脏肿块的风险分层？
血浆KIM-1可以作为可疑肾脏肿块患者的风险分层工具。
肠道微生物组对代谢功能障碍相关脂肪性肝炎的影响是什么？
肠道微生物组在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎的进展中发挥重要作用。
