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从AlphaFold2到OpenFold,3DEXPERIENCE中蛋白质结构预测
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从AlphaFold2到OpenFold,3DEXPERIENCE中蛋白质结构预测

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没听说过OpenFold吗?你并不孤单,但你可能听说过AlphaFold2。

在药物发现领域,AlphaFold2现在几乎等同于解决计算生物学和化学中最难以捉摸的问题之一:蛋白质折叠。AlphaFold2,顾名思义,是建立在其前身AlphaFold在2021年第14届结构预测关键评估(CASP14)上的成功基础上的,它通过从氨基酸序列准确预测蛋白质的未知结构而击败了竞争对手。AlphaFold2由Alphabet Inc.的子公司DeepMind开发,利用深度神经网络架构,在已知蛋白质结构的大量数据集上进行训练,以突破性的精度预测蛋白质的复杂折叠模式。2022年7月,DeepMind做出了一个出人意料的大胆举动,打破了对此类尖端算法保持专有的传统做法,并公布了其方法和研究结果的全面细节。但当你对OpenFold有了更多的了解后,你可能会从不同的角度看待这一举动。

 

面向所有人的人工智能:OpenFold在药物发现中的作用

OpenFold于2022年2月由哥伦比亚大学的AlQuraishi实验室、Arzeda、Cyrus Biotechnology、Outpace Bio和Genentech的Prescient Design共同创立。OpenFold以竞争前的技术产业联盟为蓝本,体现了开放科学的精神,鼓励透明度,共享知识,加速科学突破。它于2022年6月首次发布,不仅包括再现和改进AlphaFold2速度和准确性的推理代码和模型参数,还包括完整的训练代码,可以允许训练一整套衍生模型,用于生物制剂、小分子和其他模式的药物发现。

 

正如其网页上所述,OpenFold“是一个非营利性的人工智能研究和开发联盟,为生物学和药物发现开发免费和开源的软件工具”。它旨在使生物人工智能的力量民主化,并领导一项社区驱动的努力,为全球学术界、生物技术和制药公司的研究人员和科学家提供先进的蛋白质结构预测工具。毫无疑问,它的成立在鼓励DeepMind分享他们的发现细节方面发挥了一定作用,并开创了一个令人兴奋的透明和合作研究的新时代。DeepMind继续开发AlphaFold模型。2023年10月,他们分享了他们将研究范围从蛋白质扩展到其他生物分子(包括配体)的初步细节。这项工作可能有助于解决长期存在的挑战,如准确预测蛋白质配体结构,并有可能取代目前的行业标准对接方法。这项工作是与Isomorphic Labs合作完成的,Isomorphic Labs是一家源自AlphaFold DeepMind原始团队的商业企业,他们正在重新构想“以人工智能优先的方法从第一原理开始的整个药物发现过程”。OpenFold和其他学术领袖(如Baker的实验室)的工作有望激励知识的持续共享,以促进生物信息学、药物发现和结构生物学的进步,这在五年前是不可想象的。

 

拥抱新时代:OpenFold的3dexexperience平台之旅

BIOVIA达索系统公司于2022年11月成为OpenFold的行业联盟成员,被OpenFold的使命所吸引,该使命是开发一个开放的生态系统,加速基于人工智能的生物和药物发现研究工具。我们的动力是为制药和农产品设计提供有价值的软件解决方案,帮助我们的用户解决药物发现、疾病理解和生物工程方面的现实问题。我们现在通过利用尖端的人工智能方法放大长期建立和验证的基于物理的建模和仿真方法的力量,丰富了我们的药物设计经验。2024年2月,OpenFold(单个)和AlphaFold(多个)模型将在3depxence平台上提供给BIOVIA Discovery Studio Simulation用户,作为传统同源建模算法MODELER的替代方案。随后的进展将把人工智能模型吸收到进一步的模拟工作流程中,以解决用户面临的其他挑战,并展望对生成生物设计的蓬勃发展的兴趣。

 

在这个人工智能飞速发展的时代,它的数据共享、讨论和改进的公共空间确实让我能够跟上新工具、模型和基准的发展,并在不断变化的药物发现领域为我们行业领先的客户提供所需的东西。

 

作者简介:

 

文章详情:

https://blog.3ds.com/brands/biovia/from-alphafold2-to-openfold-to-protein-structure-prediction-in-3dexperience/

 

北京泰科博思科技有限公司是BIOVIA Discovery Studio官方指定代理商,有关软件详情或者技术支持请咨询北京泰科。


电话:010-64951848

邮箱:sales@tech-box.com.cn


北京泰科为广大学习分子模拟科研人员提供了交流讨论平台,泰科建立了BIOVIA Discovery Studio交流群,群里有专业老师解答问题,如有兴趣一起交流,欢迎来电/邮申请入群,作者期待您的参与!

 

北京泰科涉及行业

材料研发

基于BIOVIA Materials Studio材料设计平台,提供涉及电池、航空航天、国防军工、建筑、涂料涂层等多领域材料研发软件及综合解决方案

 

药物研发

针对药物设计、药物研发等提供基于Discovery Studio、COSMOLOGIC等软件的ADME、构象比对、溶剂筛选、结晶、成盐、共晶筛选、稳定性、溶解度pKa、分配系数等性质的模拟预测软件及方案

 

化工设计

面向精细化工、新能源、石油化工等领域提供精馏萃取催化剂设计、热力学性质(溶解度、粘度等)、提纯表面处理吸附等性质模拟软件平台及解决方案

 

数据挖掘

基于Pipeline Pilot提供数据搜集、数据清洗、特征工程、机器学习、流程设计等多种数据挖掘综合解决方案

 

一体化实验室

• 实验室信息管理

• 电子实验记录本/SOP执行

• 试剂耗材管理

• 仪器管理

• 数据管理

 

部分产品

量化材料类

• Crystal:固体化学和物理性质计算软件

• Diamond:晶体结构数据可视化分析

• Endeavour:强大的求解晶体结构的软件

• Molpro:高精度量化软件

• Molcas:多参考态量软件                   

• Turbomole:快速稳定量化软件

• TeraChem:GPU上运行的量化计算软件

• Spartan:分子计算建模软件

 

数据分析类

• GelComparll:凝胶电泳图谱分析软件

• SimaPro:生命周期评估软件             

• Unscrambler:完整多变量数据分析和实验设计软件      

• CSDS:剑桥晶体结构数据库

• lCDD:国际衍射数据中心数据库                

• ICSD:无机晶体结构数据库

• Pearson’s CD:晶体数据库

 

公司简介

北京泰科博思科技有限公司(Beijing Tech-Box S&T Co. Ltd.)成立于2007年,是国内领先的分子模拟及虚拟仿真综合解决方案提供商。

 

北京泰科博思科技有限公司与国际领先的模拟软件厂商、开发团队深入合作,为高校、科研院所和企业在材料、化工、药物、生命科学、环境、人工智能及数据挖掘、虚拟仿真教学等领域提供专业的整体解决方案。用户根据需要在我们的平台上高效的进行各种模拟实验,指导实际的生产设计。

 

北京泰科博思科技有限公司拥有一支一流的技术服务团队和资深的专家咨询团队,以客户真正需求出发,服务客户,为客户创造价值。我们秉承“职业、敬业、担当、拼搏、合作”的企业精神,致力于用国际领先的软件产品和专业全面的技术支持服务,成为客户可信赖的合作伙伴。 

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