Anthropic用Claude解出穹窿体蛋白40年未明的3D结构
Anthropic拿Claude做实验,把几个月的结构解析压到34小时,还顺手解开了1986年就发现的穹窿体之谜,流程细节都写出来了。
穹窿体是1986年发现的中空桶状蛋白颗粒,其功能40年悬而未决。Anthropic生物学团队用Claude Science在150亿个蛋白质数据库中筛出44个候选基因,并自动设计大肠杆菌DNA序列。蛋白质提纯时间从3天缩到90分钟,首个3D结构模型从数周缩短到34小时建成。团队不到4个月画出了第一个原核生物穹窿体3D结构:噬菌体外壳由96个蛋白质组成,内部空间比人类版本大约25%。研究还通过修改基因把外壳扩大20%,有望用于装载药物或酶。
Anthropic借助Claude首次解开了细菌和病毒中穹窿体蛋白颗粒的3D结构。
人体几乎所有细胞里都有一种叫穹窿体的中空桶状蛋白质颗粒,但科学家自1986年发现它以来,40年都没搞清楚它到底有什么用,而且传统的提纯和结构分析需要耗费几个月时间。
Anthropic的生物学研究团队把AI工具Claude引入到了实验的每一个步骤里。研究团队先用Claude Science在150亿个蛋白质数据库里大海捞针,找出了44个候选基因,并让Claude自动设计出适合大肠杆菌生长的DNA序列。在提纯环节,Claude提议把破裂的大肠杆菌细胞直接倒进尺寸排阻色谱柱里过滤。最后,研究团队用冷冻电子显微镜拍下照片,让Claude自动运行开源软件RELION来处理图像数据。
在Claude的配合下,原本需要3天的蛋白质提纯直接缩短到了90分钟,原本要耗时几周甚至几个月的首个3D结构模型,只用了34个小时就建好了。整个团队在不到4个月的时间里,成功画出了第一个原核生物体内的穹窿体3D结构图。这个来自噬菌体的外壳由96个蛋白质拼接而成,比人类的版本更短更宽,内部空间大了约25%。研究团队还顺着Claude的分析,在每个蛋白质上发现了一个疑似用来搬运化学物质的神秘小分子,并通过修改基因把外壳体积又扩大了20%,未来可以用来装入药物或酶,做成微型胶囊。