中国科学院研究团队开发基于三维结构的高通量蛋白聚类方法和新型碱基编辑系统

2023-06-28 12:27:19 编辑：盛莎河来源：

导读近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研团队成功运用AI辅助的大规模蛋白结构预测，创新地建立了基于三级结构的高通量蛋白聚类方法，...

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研团队成功运用AI辅助的大规模蛋白结构预测，创新地建立了基于三级结构的高通量蛋白聚类方法，并开发了一系列具有我国自主知识产权的新型碱基编辑工具。这一研发成果对我国生物技术产业的发展具有重要意义。

蛋白质作为生命活动的主要参与者，其功能聚类对于理解其参与的生理过程和设计新型蛋白质具有重要意义。蛋白质的功能取决于其三维空间结构，基于三维结构的高通量蛋白质聚类方法的开发将为蛋白质功能研究提供更直接、可靠的手段，并推动未知蛋白质功能的挖掘。

碱基编辑系统能够实现对DNA或RNA的单核苷酸精准编辑，是基因功能研究、疾病治疗和生物育种的变革性技术。研究人员通过基于三维结构的蛋白质多重比对与聚类，成功将潜在的脱氨酶分为20个不同的分支。研究结果表明，与传统的基于氨基酸一级序列的聚类方法相比，通过AI辅助的蛋白质结构聚类能够获得更准确的结果，尤其适用于蛋白质集合具有低序列同源性和多样功能的情况。因此，这一方法为蛋白质功能分析和挖掘提供了一种高效、可靠的新策略。

在进一步聚类的基础上，研究人员鉴定出45个单链胞嘧啶脱氨酶和13个双链胞嘧啶脱氨酶，并开发了一系列新型碱基编辑系统，对小鼠、大豆等动植物细胞进行了测试。这一研究突破了现有脱氨酶应用的瓶颈，展示了新型碱基编辑系统在医学和农业领域的广泛应用前景。该研究成果于6月27日在国际学术期刊《细胞》上发表。

标签：蛋白质功能，碱基编辑系统