Improved protein structure prediction by deep learning irrespective of co-evolution information

残差神经网络 计算机科学 深度学习 人工智能 卷积神经网络 残余物 序列(生物学) 人工神经网络 模式识别(心理学) 算法 生物 遗传学
作者
Jinbo Xu,Matt McPartlon,Jin Li
出处
期刊:Nature Machine Intelligence [Nature Portfolio]
卷期号:3 (7): 601-609 被引量:182
标识
DOI:10.1038/s42256-021-00348-5
摘要

Predicting the tertiary structure of a protein from its primary sequence has been greatly improved by integrating deep learning and co-evolutionary analysis, as shown in CASP13 and CASP14. We describe our latest study of this idea, analyzing the efficacy of network size and co-evolution data and its performance on both natural and designed proteins. We show that a large ResNet (convolutional residual neural networks) can predict structures of correct folds for 26 out of 32 CASP13 free-modeling (FM) targets and L/5 long-range contacts with precision over 80%. When co-evolution is not used ResNet still can predict structures of correct folds for 18 CASP13 FM targets, greatly exceeding previous methods that do not use co-evolution either. Even with only primary sequence ResNet can predict structures of correct folds for all tested human-designed proteins. In addition, ResNet may fare better for the designed proteins when trained without co-evolution than with co-evolution. These results suggest that ResNet does not simply denoise co-evolution signals, but instead may learn important protein sequence-structure relationship. This has important implications on protein design and engineering especially when co-evolutionary data is unavailable.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
勤恳马里奥应助nulinuli采纳,获得10
4秒前
steven发布了新的文献求助10
5秒前
orixero应助哎呀采纳,获得10
7秒前
冷静梦之发布了新的文献求助10
8秒前
瘦瘦的睫毛膏完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
星期日不上发条完成签到,获得积分10
12秒前
18秒前
19秒前
20秒前
normal关注了科研通微信公众号
23秒前
23秒前
dnmd发布了新的文献求助10
24秒前
30秒前
L_完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
33秒前
大模型应助dnmd采纳,获得10
34秒前
35秒前
Umwandlung完成签到,获得积分10
35秒前
laohu2完成签到,获得积分10
36秒前
normal发布了新的文献求助10
38秒前
认真初之发布了新的文献求助10
38秒前
科研通AI5应助Yunny采纳,获得30
45秒前
45秒前
46秒前
熊大对熊二说熊要有个熊样完成签到,获得积分10
46秒前
RIchard发布了新的文献求助10
46秒前
48秒前
Bressanone发布了新的文献求助10
50秒前
俗子完成签到 ,获得积分10
52秒前
53秒前
温暖的化蛹完成签到,获得积分10
53秒前
NexusExplorer应助钟沐晨采纳,获得10
54秒前
55秒前
55秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Computational Atomic Physics for Kilonova Ejecta and Astrophysical Plasmas 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3781878
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3327449
关于积分的说明 10231282
捐赠科研通 3042334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669967
邀请新用户注册赠送积分活动 799446
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758808