AlphaFold3是由DeepMind开发的最新一代人工智能蛋白质结构预测工具,它在AlphaFold2的基础上进行了重大升级和改进。以下是关于AlphaFold3的一些关键信息:
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性能提升:AlphaFold3在预测蛋白质及其配体方面,显著优于现有的软件工具。它被证明更擅长于物理模拟化学物质与蛋白质的结合情况。
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系统依赖性降低:AlphaFold3较少依赖于与目标序列相关的蛋白质信息,使得模型更加通用。
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扩散模型:AlphaFold3使用了一种称为扩散模型的机器学习网络,这种模型也被图像生成AI工具如Midjourney所使用。这种模型提供了结构的分布,而不是单个带有不确定性的结构,使最终预测变得准确,并避免了参数化。
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开源:DeepMind在2024年11月11日正式开源了AlphaFold3,允许专家和学者可以免费下载AlphaFold3代码,并在不进行商业用途的情况下自由使用。
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算法改进:AlphaFold3的算法依赖于Transformers,它通过将输入的分子(蛋白质、RNA、DNA、小分子)转换为数学形式,并使用不同的标记来表示不同的分子。AlphaFold3还引入了Pairformer模块替换了AlphaFold2中的Evoformer模块,该模块仅处理单个和成对表示,而不处理MSA表示。
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置信度模块:AlphaFold3引入了一个置信度模块来衡量从原子级和成对计算中的错误置信度,这对于过滤在非结构化区域中的合理结构非常重要。
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预测范围变广:AlphaFold3不仅能够预测单个蛋白质的结构,还能预测蛋白质与几乎任何生命分子的相互作用,包括配体(小分子)、蛋白质、核酸(DNA和RNA)如何聚集在一起并相互作用。
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性能对比:AlphaFold3在PoseBusters基准测试中的蛋白质-配体界面上表现优于经典对接工具如最新版本的Vina和最近的机器学习工具如RoseTTAFold All-Atom。
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使用简便:AlphaFold3的操作快速简便,将得到来自不同子学科的生命科学研究者的广泛使用。
AlphaFold3的开源和性能提升,为生命科学、药物发现和生物医学研究领域带来了重大的突破和进步。