Awọn anfani:
- Ni anfani lati loye iṣẹ AlphaFold, awọn ikun igbẹkẹle bii pLDDT ati PAE, ati pe eto kan jẹ 'asọtẹlẹ', ati tumọ eto naa ni deede pẹlu oye atọwọda.
- Agbara lati ṣe idanimọ awọn agbegbe pẹlu awọn ikun igbẹkẹle kekere (rọ / aiṣedeede) ati yago fun itumọ-julọ ati ṣe afiwe pẹlu ẹri idanwo
- Agbara lati lo ibawi ti itọju asọtẹlẹ igbekalẹ bi idawọle ati sisopọ awọn iṣeduro iṣẹ ṣiṣe si ijẹrisi idanwo.
Lati loye ohun ti amuaradagba ṣe, o jẹ dandan nigbagbogbo lati mọ ọna ti o ṣe pọ onisẹpo mẹta; nitori iṣẹ dide lati be. Fun awọn ewadun, ṣiṣe ipinnu igbekalẹ amuaradagba idanwo (X-ray crystallography, cryo-electron microscopy) yoo gba oṣu si ọdun. AlphaFold (eto itetisi atọwọda ti o dagbasoke nipasẹ DeepMind ti o sọ asọtẹlẹ eto amuaradagba lati awọn ilana amino acid) dinku eyi si awọn iṣẹju ati ṣe awọn ẹya asọtẹlẹ ti awọn ọgọọgọrun miliọnu awọn ọlọjẹ ni gbangba. Ninu ẹyọ yii iwọ yoo kọ ẹkọ bii o ṣe le ka iṣẹjade AlphaFold, bii o ṣe le tumọ awọn ikun igbẹkẹle, ati bii o ṣe le lo LLM lailewu ninu itumọ yii.
Iyatọ pataki: AlphaFold jẹ ohun elo asọtẹlẹ igbekalẹ ati abajade rẹ jẹ asọtẹlẹ, kii ṣe otitọ idanwo. LLM (awoṣe iwiregbe bii ChatGPT) kii ṣe AlphaFold funrararẹ; Ko le "ranti" awọn ipoidojuko ti amuaradagba kan. Lo LLM lati ṣe itumọ ati ṣalaye iṣelọpọ AlphaFold; gba eto funrararẹ lati inu data data AlphaFold tabi ọpa.
Awọn agbekale ipilẹ
- Eto akọkọ: Amino acid ọkọọkan (ẹwọn lẹta ti amuaradagba).
- Atẹle/ẹkọ ile-ẹkọ giga: Helix (alpha-helix), dì (beta-sheet) ati kika onisẹpo mẹta ti pq.
- pLDDT: Dimegilio igbẹkẹle agbegbe ti AlphaFold fun amino acid kọọkan, ti o wa lati 0 si 100. 90+ tumọ si igbẹkẹle ti o ga pupọ, 70-90 tumọ si dara, 50-70 tumọ si kekere, ati ni isalẹ 50 tumọ si igbẹkẹle kekere pupọ. Awọn agbegbe ti pLDDT kekere jẹ gbogbo awọn agbegbe “idibajẹ” (laisi agbo pato kan).
- PAE (Aṣiṣe Asọtẹlẹ Asọtẹlẹ): Aṣiṣe asọtẹlẹ ni ipo ibatan ti awọn agbegbe meji; O ṣe afihan bi o ṣe gbẹkẹle gbigbe awọn ibugbe jẹ ibatan si ara wọn.
- PDB: Ipamọ data ati ọna kika faili ninu eyiti awọn ẹya amuaradagba adanwo ti wa ni ipamọ.
Kika iṣẹjade AlphaFold: ni igbese nipa igbese
1. Yan awọn ti o tọ amuaradagba ati ọkọọkan. Ṣe idanimọ amuaradagba pẹlu nọmba UniProt (ipamọ data alaye amuaradagba); Wa eto pẹlu nọmba yii ni ibi ipamọ data AlphaFold.
2. Wo maapu pLDDT. Wo iru awọn ẹya ti eto naa jẹ asọtẹlẹ pẹlu igbẹkẹle giga (buluu) ati eyiti o jẹ asọtẹlẹ pẹlu igbẹkẹle kekere (osan / ofeefee). Ṣọra nipa awọn asọye ni awọn agbegbe igbẹkẹle kekere.
3. Ka iwe apẹrẹ PAE. PAE fihan boya eto ibatan ti awọn ibugbe ni amuaradagba-ọpọlọpọ jẹ igbẹkẹle. PAE giga kan tumọ si pe ipo ibatan ti awọn aaye ko ni idaniloju.
4. Afiwe pẹlu awọn esiperimenta be. Baramu eto adanwo ni PDB ti o ba wa. Ti asọtẹlẹ AlphaFold ba sunmọ idanwo, igbẹkẹle rẹ pọ si.
5. Tumọ ipa iyatọ. Nigbati o ba tumọ ipa ti iyipada amino acid lori eto, ronu pLDDT ati pataki iṣẹ ti agbegbe naa papọ (ojula ti n ṣiṣẹ, apo abuda).
Imọran: Kekere pLDDT ko nigbagbogbo tumọ si "iro ti ko tọ"; Nigbagbogbo o jẹ ami kan pe agbegbe naa jẹ rudurudu ti inu gangan. Nitorinaa igbẹkẹle kekere nigbakan ṣe afihan otitọ ti ẹkọ ti o peye. Tun ṣayẹwo ọkọọkan pẹlu awọn irinṣẹ asọtẹlẹ aiṣedeede lati ṣe iyatọ eyi.
mẹta mini igba
Ọran 1 - Overinterpreting awọn kekere igbekele agbegbe. Ọmọ ile-iwe kan sọ pe “loop” kan ninu eto AlphaFold wọ inu apo kan pato, ati pe AI jẹrisi eyi. Sibẹsibẹ, nigbati ọmọ ile-iwe naa wo pLDDT, o rii pe Dimegilio ti aranpo naa jẹ 42 (kekere pupọ); nitorina ipo rẹ jẹ alaigbagbọ. Awọn ẹtọ ti a yorawonkuro. Ẹkọ: nigbagbogbo ṣayẹwo aami igbẹkẹle agbegbe ṣaaju asọye.
Case 2 - Ṣe-soke ipoidojuko. Oluwadi kan beere LLM ipoidojuko 3D ti amino acid kan pato ti amuaradagba; LLM fun awọn nọmba idaniloju si awọn aaye eleemewa mẹta. Nigbati oluwadii ṣe afiwe wọn si awọn ipoidojuko gangan ninu faili AlphaFold PDB, o rii pe wọn ti ṣe patapata. LLM ko le "ranti" ipoidojuko; awọn ipoidojuko gbọdọ ka lati faili naa.
Irú 3 - Ìmúdájú gba. Ọmọ ile-iwe PhD kan ṣe iyalẹnu boya iyatọ kan (p.Gly12Val) wa nitosi aaye ti nṣiṣe lọwọ ti amuaradagba. YZ leti pe awọn iṣẹku aaye ti nṣiṣe lọwọ jẹ pato ni UniProt; Ọmọ ile-iwe naa ṣii UniProt o rii aaye ti nṣiṣe lọwọ, lẹhinna wọn pẹlu oluwo ẹya (PyMOL) pe Gly12 jẹ angstroms 8 kuro ni aaye yii ni eto AlphaFold. Wiwọn oni nọmba ṣe afihan ẹtọ “isunmọ”.
Apeere: kika pLDDT lati inu faili igbekalẹ
# Ninu faili AlphaFold PDB, pLDDT ti wa ni ipamọ sinu iwe-ifosiwewe B. lati Bio.PDB gbe wọle PDBParserimport numpy bi npyapi = PDBParser (QUIET = Otitọ) .get_structure ("AF", "AF-P04637-F1.pdb")plddt = [atom.bfactor fun atomu ni structure.get_atoms () ti o ba ti atomu.name == "Apapọ"] LD Print ("Apapọ"). yika (np.mean (plddt), 1)) titẹ ("Igbẹkẹle kekere (<70) oṣuwọn iyokù (%):", yika (100 * np.mean (np.array (plddt) <70), 1))
Eyi n gba ọ laaye lati rii ni nọmba igbẹkẹle gbogbogbo ti igbekalẹ ṣaaju asọye.
Mẹrin daakọ awọn awoṣe
1) Itumọ igbekalẹ (pẹlu Dimegilio igbẹkẹle):
Ipa rẹ: Iranlọwọ biology igbekale. Ran mi lọwọ lati tumọ ọna AlphaFold ti amuaradagba UniProt [nọmba]. Dahun awọn ibeere wọnyi ṣugbọn ipoidojuko/Dimegilio FITTING: awọn agbegbe wo ni a nireti ga / kekere pLDDT, kini PAE fihan, jẹ ẹya esiperimenta kan (PDB), bawo ni MO ṣe ṣe afiwe? Emi yoo ka awọn iye lati faili naa.
2) Ipa iyatọ-igbekalẹ:
Ran mi lọwọ lati ṣe itumọ ipa ti o ṣeeṣe ti iyatọ atẹle lori eto amuaradagba: [p. Fun mi ni ẹri wo lati wa dipo ẹtọ “iparun” titọ.
3) pLDDT/PAE apejuwe:
Ṣe alaye pẹlu apẹẹrẹ iyatọ laarin pLDDT ati PAE, ewo ni MO yẹ ki n wo ati nigbati o wa ninu itupalẹ iyatọ. Gbé ìkápá ẹyọkan àti àwọn ọ̀rọ̀ amuaradagba ọ̀pọ̀lọpọ̀ ní ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀.
4) Ètò ìfiwéra ìgbékalẹ̀:
Mo fẹ lati ṣe afiwe asọtẹlẹ AlphaFold pẹlu eto PDB adanwo. Bii o ṣe le ṣe iṣiro RMSD (itumọ iyapa laarin awọn ẹya), ohun elo wo ni MO ṣe pẹlu (PyMOL, Biopython), kini ala-ilẹ bi “ikọkọ to dara”? Fun igbese nipa igbese ètò.
Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia
Alailagbara: "Fa ilana ti amuaradagba yii ki o sọ ipa ti p.Arg273His."
Isoro: LLM ko le fa eto / awọn ipoidojuko ibamu; A ko gba aami idaniloju; Ibeere ti ipa pataki yoo jẹ alailẹgbẹ.
Strong: "Mo ṣe igbasilẹ AlphaFold kọ fun UniProt P04637 funrarami. Wiwo pLDDT ti p.Arg273Re iyokù ati alaye iṣẹ rẹ ni UniProt, sọ fun mi ni igbese nipa igbese bi o ṣe yẹ ki n ṣe itumọ ipa rẹ; fun mi ni ẹri wo ni lati wa dipo ẹtọ ẹtọ.”
Kini idi ti o fi lagbara: Eto naa ni a mu lati orisun, a fi aami igbẹkẹle si aarin, ẹtọ naa ni asopọ si ẹri.
Ibeere
Ṣe AlphaFold ṣe ifijiṣẹ?
Nibo / bi o ṣe le jẹrisi
Asọtẹlẹ agbo 3D
Bẹẹni
AlphaFold DB / faili
igbekele agbegbe
Bẹẹni (plDDT)
B-ifosiwewe iwe
Interdomain ipo
Bẹẹni (PAE)
PAE aworan atọka
Esiperimenta gidi be
rara
PDB (àdánwò)
Ipa iṣẹ ṣiṣe gangan ti iyatọ
rara
Iwadi iṣẹ-ṣiṣe + iwé
Awọn aṣiṣe ti o wọpọ
- Nfodi ikun igbekele. Itumọ ni agbegbe pLDDT kekere ko ni igbẹkẹle.
- Aṣiṣe asọtẹlẹ kan fun otitọ ti o daju. Abajade AlphaFold jẹ iṣiro; Awọn ipinnu to ṣe pataki nilo ẹri ti o ni agbara.
- Beere fun awọn ipoidojuko lati LLM. Awọn ipoidojuko ti wa ni kika lati faili, kii ṣe akori.
- Fojusi PAE. Ni awọn ọlọjẹ multidomain, ipo ibatan ti awọn ibugbe le jẹ aidaniloju.
- Lẹsẹkẹsẹ gbero igbẹkẹle kekere bi “aṣiṣe”. Nigba miiran agbegbe naa kii ṣe deede.
Išọra: AlphaFold ṣe agbejade aworan “aimi” kan; Ranti pe awọn ọlọjẹ jẹ awọn ohun elo alagbeka nitootọ ti o le tẹ ọpọlọpọ awọn conformations. Ko si eto ẹyọkan ni kikun ṣe afihan ihuwasi agbara.
Ijinle: Nibo AlphaFold jẹ idakẹjẹ igbekalẹ
AlphaFold lagbara, ṣugbọn mimọ ohun ti ko le ṣe ni idaji ogun lati lo lailewu. Ni akọkọ, boṣewa AlphaFold ṣe agbo amuaradagba ẹyọkan ni aaye; Ko ṣe apẹẹrẹ awọn ligands, ions, cofactors ati awọn ohun elo oogun. Ioni sinkii ni aaye ti nṣiṣe lọwọ ti enzymu tabi sobusitireti kan ko han ninu eto; Nitoribẹẹ, asọye gẹgẹbi “apo yii ṣofo, aiṣiṣẹ” le jẹ ṣina. Ni ẹẹkeji, ko ṣe apẹẹrẹ taara ipa ti iyipada: paapaa ti o ba ṣafihan awọn iyatọ meji ti o sunmo ọkọọkan kanna, AlphaFold nigbagbogbo n pese eto kanna; O ko le fi idi ẹtọ naa mulẹ “iyatọ yii fọ eto naa” nipa ifiwera awọn asọtẹlẹ meji lati AlphaFold. Ẹkẹta, ko ṣe akiyesi awọn iyipada lẹhin-itumọ (gẹgẹbi phosphorylation, glycosylation) ati agbegbe gangan ti awọn ọlọjẹ awọ ara laarin awo ilu.
Ọran ni aaye: ẹgbẹ kan sọ lati aworan AlphaFold pe iyatọ ti o sunmọ apo abuda ATP ni enzymu kinase “tilekun apo”; Oríkĕ itetisi tun timo. Nigbati a ba ṣii igbekalẹ kirisita idanwo kan (PDB), o han pe cofactor kan ni agbegbe yẹn ti AlphaFold ko ti ṣe apẹrẹ ti n ṣe apẹrẹ apo tẹlẹ - ipa iyatọ jẹ lati ẹrọ ti o yatọ patapata. Ọran keji: oniwadi kan sọ pe “loop” kan laarin awọn aaye meji so awọn aaye meji pọ; Maapu PAE ṣe afihan aṣiṣe giga (ipo ibatan ti ko han) laarin awọn agbegbe meji yẹn, nitorinaa ẹtọ asopọ ko ni ipilẹ. Kika PAE ṣe idiwọ itan-akọọlẹ ẹrọ ti ko tọ.
5) Awoṣe iṣakoso awọn aala AlphaFold:
Ṣaaju ki o to gbero ẹtọ igbekalẹ atẹle yii, ṣe atokọ kini awọn idiwọn ti AlphaFold wa sinu ere ninu ibeere yii: [nipe]. Sọ fun mi kini ẹri afikun (igbekalẹ idanwo, iwadii iṣẹ) Mo nilo, paapaa ni awọn ofin ti aipe ligand / ion / cofactor, aini ti awoṣe iyipada, ati aidaniloju PAE.
Ni akojọpọ
- AlphaFold jẹ ohun elo ti o lagbara ti o sọ asọtẹlẹ eto lati ọkọọkan, ṣugbọn iṣelọpọ rẹ jẹ amoro; yẹ ki o wa ni kika pọ pẹlu igbekele ikun.
- pLDDT tọkasi igbẹkẹle agbegbe, PAE tọkasi igbẹkẹle ipo agbegbe-agbelebu; Wo mejeeji ṣaaju asọye.
- LLM ko le "ranti" awọn ipoidojuko tabi eto; gba eto lati AlphaFold/PDB, lo LLM ni asọye.
- Ẹri imudara ati idajọ amoye jẹ pataki ni awọn ipinnu to ṣe pataki.
Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe
Ṣe igbasilẹ eto AlphaFold ti amuaradagba kan (fun apẹẹrẹ, ipanilara tumo ti o ni ikẹkọ daradara) nipasẹ nọmba UniProt. Ṣe iṣiro apapọ pLDDT ati ipin aloku ailewu kekere pẹlu snippet koodu loke. Lẹhinna yan iyatọ kan ki o beere AI fun ero itumọ pẹlu awoṣe 2nd; Ṣayẹwo pLDDT ati alaye iṣẹ-ṣiṣe UniProt ti iyokù yẹn funrararẹ. Di ẹtọ rẹ si iye igbẹkẹle nọmba kan.
akojọ ayẹwo
- [] Mo ni eto lati AlphaFold/PDB pẹlu nọmba UniProt.
- [] Mo ka pLDDT ati PAE ṣaaju ṣiṣe asọye.
- [] Emi ko beere LLM lati ṣe awọn ipoidojuko/awọn iṣiro.
- [] Mo ti so itumọ iyatọ si aami igbẹkẹle ti iyokù ti o baamu.
- [] Mo ṣe afiwe rẹ pẹlu eto idanwo, ti o ba wa.
- [] Mo ṣe atilẹyin ipinnu pataki pẹlu idajọ amoye ati awọn ẹri ti o ni agbara.