新闻网讯(通讯员 刘欢)4月8日,物理学院生物物理研究所黄胜友教授团队在蛋白质相互作用预测领域取得重要进展,相关成果在线发表于《自然》旗下的子刊《自然·实验手册》(Nature Protocols),题目为《蛋白质-蛋白质对接综合在线平台》(The HDOCK server for integrated protein-protein docking)。物理学院2016级博士生严雨蒙和2019级博士生陶环宇并列为论文第一作者,黄胜友为论文通讯作者。
蛋白质是生命活动的执行者,人体的几乎所有功能,如肌肉收缩、视觉感知、将食物转换成能量等,都依赖蛋白质和核酸等生物分子及其相互作用来完成。因此,确定生物分子间的相互作用及其复合物结构,对于理解生命活动的分子机制和揭示疾病的发生发展机理有着重要的意思。多年来,蛋白质相互作用及其复合物结构预测一直是国际上的研究热点之一。
随着实验方法和手段的不断发展,关于蛋白质复合物的实验数据越来越多,如蛋白质结构数据(PDB)中的实验解析结构,蛋白质复合物小角X射线散射(SAXS)数据,残基突变数据等,如何更好地挖掘和利用这些数据进行未知的蛋白质复合物结构预测成为了一个学界难题。相互作用的预测往往需要输入单体蛋白的三维结构,但许多单体蛋白并没有解析的实验结构。因此,相互作用计算中单体蛋白结构的实时预测也是一个亟待解决的重要问题。
基于此,黄胜友教授团队开发了一种新型蛋白质复合物结构预测综合在线平台-HDOCK。该平台集成了同源模板搜索、基于模板建模、生物大分子对接、单体蛋白结构预测、实验数据输入、后台作业管理等功能,在国际上首先实现了蛋白质序列输入功能,采取了综合自由对接和模板对接的复合对接策略,能够快速准确地进行蛋白质复合物结构预测,速度和精度具有国际领先水平。2018年在第13届CASP国际蛋白质结构预测权威竞赛的冷冻电镜复合物结构预测中排名第一,2019年在第七届国际CAPRI会议总结评估的服务器评测中名列第一。
黄胜友教授团队多年来一直致力于生物大分子结构及其相互作用的分子建模和结合自由能预测研究,在蛋白质-蛋白质和蛋白质-核酸相互作用以及核酸的结构预测方面具有丰富的研究经验,开发了一系列的生物大分子相互作用的预测算法和平台,并在Nucleic Acids Research、Brief Bioinformatics、Proteins等国际著名期刊发表多篇论文。
该工作得到了学校人才引进基金、国家自然科学基金面上项目和科技部国家重点研发计划课题的资助。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41596-020-0312-x.