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Alphafold 3: Vorhersage aller Strukturen und Wechselwirkungen von Lebensmolekülen

Alphafold 3: Vorhersage aller Strukturen und Wechselwirkungen von Lebensmolekülen

10. April 2025
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Alphafold 3: Vorhersage aller Strukturen und Wechselwirkungen von Lebensmolekülen

In jeder Pflanze, jedem Tier und jeder menschlichen Zelle gibt es eine lebhafte Welt von molekularen Maschinen. Diese Maschinen, die aus Proteinen, DNA und anderen Molekülen bestehen, arbeiten nicht alleine. Nur wenn wir ihre Interaktionen in unzähligen Kombinationen verstehen, können wir die Essenz der Prozesse des Lebens wirklich erfassen.

In einem kürzlich in *Nature *veröffentlichten Artikel haben wir Alphafold 3 vorgestellt, ein bahnbrechendes Modell, das die Struktur und die Wechselwirkungen aller Moleküle des Lebens mit beispiellose Präzision vorhersagt. Wenn es darum geht, wie Proteine ​​mit anderen Molekülentypen interagieren, bietet Alphafold 3 mindestens 50% Verbesserung gegenüber vorhandenen Methoden. Für bestimmte wichtige Interaktionen haben wir sogar die Genauigkeit unserer Vorhersagen verdoppelt.

Wir freuen uns über das Potenzial von Alphafold 3, unser Verständnis der Biologie zu revolutionieren und die Entdeckung von Arzneimitteln zu beschleunigen. Wissenschaftler können nun die meisten ihrer Funktionen kostenlos über unseren neu gestarteten Alphafold Server, ein benutzerfreundliches Forschungstool, kostenlos nutzen. Isomorphe Labors arbeitet bereits mit Pharmaunternehmen zusammen, um Alphafold 3 auf reale Arzneimitteldesignherausforderungen anzuwenden, um neue Behandlungen zu entwickeln, die das Leben verändern könnten.

Alphafold 3 baut auf dem Erfolg von Alphafold 2 auf, was 2020 die Proteinstrukturvorhersage transformierte. Seitdem haben Millionen von Forschern weltweit Alphafold 2 verwendet, um Durchbrüche in Gebieten wie Malaria -Impfstoffen, Krebsbehandlungen und Enzymdesign zu erzielen. Alphafold wurde über 20.000 Mal zitiert und mit zahlreichen Auszeichnungen anerkannt, darunter den Breakthrough Prize in Life Sciences. Mit Alphafold 3 erweitern wir unseren Fokus über Proteine ​​hinaus auf eine breite Palette von Biomolekülen und eröffnen Möglichkeiten für noch bahnbrechendere Wissenschaft, von der Entwicklung nachhaltiger Materialien und belastbarer Pflanzen bis hin zur Beschleunigung des Arzneimitteldesigns und der Genomikforschung.

7pnm - Spike -Protein eines Erkältungsvirus (Coronavirus oc43): die strukturelle Vorhersage von Alphafold 3 für ein Spike -Protein (blau) eines Erkältungsvirus, wenn es mit Antikörpern (türkis) und einfachem Zucker (gelb) interagiert, entspricht genau der wahren Struktur (Grau). Die Animation zeigt das Protein, das mit einem Antikörper und dann einem Zucker interagiert. Das Fortschreiten unseres Wissens über solche Prozesse im Immunsystem trägt dazu bei, die Coronaviren, einschließlich Covid-19, besser zu verstehen und die Möglichkeiten für verbesserte Behandlungen zu erhöhen.

Wie Alphafold 3 die Moleküle des Lebens enthüllt --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bei einer Liste von Molekülen erzeugt Alphafold 3 ihre gemeinsame 3D -Struktur und zeigt, wie sie zusammenpassen. Es kann große Biomoleküle wie Proteine, DNA und RNA sowie kleinere Moleküle oder Liganden modellieren, zu denen viele Medikamente gehören. Außerdem kann Alphafold 3 diese Moleküle chemische Modifikationen vorhersagen, die für das gesunde Funktionieren von Zellen von entscheidender Bedeutung sind und bei gestörter Krankheit zu einer Krankheit führen können.

Die Fähigkeiten von Alphafold 3 stammen aus seiner fortschrittlichen Architektur und Ausbildung, die jetzt alle Moleküle des Lebens umfasst. Im Herzen befindet sich eine verbesserte Version unseres EVOFORMER -Moduls, der Deep -Learning -Architektur, die den Erfolg von Alphafold 2 angetrieben hat. Nach der Verarbeitung der Eingänge verwendet Alphafold 3 ein Diffusionsnetzwerk, ähnlich wie in KI -Bildgeneratoren, um seine Vorhersagen zusammenzustellen. Dieser Prozess beginnt mit einer Atomenwolke und verfeinert sie allmählich in die genaueste molekulare Struktur.

Die Vorhersagen von Alphafold 3 von molekularen Wechselwirkungen sind genauer als jedes vorhandene System. Als einzelnes Modell, das ganze molekulare Komplexe ganzheitlich berechnet, ist es einzigartig positioniert, um wissenschaftliche Erkenntnisse zu vereinen.

7R6R - DNA -Bindungsprotein: Die Vorhersage von Alphafold 3 für einen molekularen Komplex mit einem Protein (blau) ist eine an eine doppelte Helix von DNA (Pink) gebundene Proteins ist eine nahezu perfekte Übereinstimmung mit der wahren molekularen Struktur, die durch mühsame Experimente (grau) entdeckt wird.

Führende Arzneimittelentdeckung bei isomorphen Labors -----------------------------------------

Alphafold 3 eröffnet neue Möglichkeiten für das Arzneimitteldesign, indem er voraussagt, wie Moleküle, die üblicherweise in Medikamenten wie Liganden und Antikörpern verwendet werden, mit Proteinen interagieren, um die menschliche Gesundheit und Krankheit zu beeinflussen.

Alphafold 3 erreicht eine unübertroffene Genauigkeit bei der Vorhersage von medikamentenähnlichen Wechselwirkungen, einschließlich der Bindung von Proteinen mit Liganden und wie Antikörper mit ihren Zielproteinen interagieren. Es ist 50% genauer als die besten herkömmlichen Methoden auf dem Benchmark von Posebusters, und es benötigt keine strukturellen Informationen, um zu beginnen. Dies macht Alphafold 3 das erste KI-System, das physikalische Tools für die Vorhersage von Biomolekularstruktur übertroffen hat. Das Verständnis der Antikörper-Protein-Bindung ist entscheidend für Einblicke in die menschliche Immunantwort und für die Gestaltung neuer Antikörper, die in der Medizin immer wichtiger sind.

Isomorphe Labs verwenden Alphafold 3 zusammen mit anderen internen KI-Modellen, um das Arzneimitteldesign für interne Projekte und Kooperationen mit Pharmapartnern zu verbessern. Dieser Ansatz hilft uns dabei, neue Krankheitsziele anzugehen und innovative Möglichkeiten zu finden, um bestehende Menschen anzugehen, die bisher unerreichbar waren.

Alphafold Server: Ein kostenloses und benutzerfreundliches Forschungsinstrument ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8AW3 - RNA -Modifikationsprotein: Die Vorhersage von Alphafold 3 für einen molekularen Komplex mit einem Protein (blau), einem RNA -Strang (lila) und zwei Ionen (gelb) entspricht eng mit der wahren Struktur (grau). Dieser Komplex ist mit der Schaffung anderer Proteine ​​verwickelt - einem zellulären Prozess, der für Leben und Gesundheit von grundlegender Bedeutung ist.

Der neu gestartete Alphafold -Server von Google DeepMind ist das weltweit genaueste Instrument zur Vorhersage, wie Proteine ​​mit anderen Molekülen in der Zelle interagieren. Es ist eine kostenlose Plattform, die Wissenschaftlern weltweit für nichtkommerzielle Forschung zur Verfügung steht. Mit nur wenigen Klicks können Biologen Alphafold 3 verwenden, um Strukturen aus Proteinen, DNA, RNA und einer Auswahl von Liganden, Ionen und chemischen Modifikationen zu modellieren.

Alphafold Server hilft Wissenschaftlern, neue Hypothesen zu generieren, um im Labor zu testen, ihre Forschung zu beschleunigen und Innovationen zu fördern. Unsere Plattform erleichtert Forschern, Vorhersagen zu erstellen, unabhängig von ihrem Zugang zu Rechenressourcen oder ihrem Fachwissen im maschinellen Lernen.

Die Vorhersage der experimentellen Proteinstruktur kann so lange dauern und ein Vermögen kosten. Unser Vorgängermodell Alphafold 2 wurde verwendet, um Hunderte Millionen von Strukturen vorherzusagen, eine Aufgabe, die Hunderte Millionen von Forschungsjahren im aktuellen Tempo der experimentellen Strukturbiologie erobert hätte.

Teilen Sie die Kraft von Alphafold 3 verantwortungsbewusst ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mit jeder Alphafold -Veröffentlichung haben wir die breiten Auswirkungen der Technologie verstehen und mit der Forschungs- und Sicherheitsgemeinschaft zusammenarbeiten. Wir verfolgen einen wissenschaftlich geführten Ansatz und haben gründliche Bewertungen durchgeführt, um potenzielle Risiken zu minimieren und gleichzeitig die Vorteile für Biologie und Menschheit zu maximieren.

Aufbauend auf den Konsultationen, die wir für Alphafold 2 vorgenommen haben, haben wir uns nun mit über 50 Domain -Experten sowie mit Spezialisten Dritten in Biosicherheit, Forschung und Industrie beschäftigt, um die Fähigkeiten und potenziellen Risiken aufeinanderfolgender Alphafold -Modelle zu bewerten. Wir haben auch an Community-weiten Foren und Diskussionen teilgenommen, bevor wir Alphafold 3 starten.

Alphafold Server spiegelt unser Engagement für die Weitergabe der Vorteile von Alphafold wider, einschließlich unserer kostenlosen Datenbank von 200 Millionen Proteinstrukturen. Wir erweitern unseren kostenlosen Alphafold Education Online-Kurs mit EMBL-EBI und Partnerschaft mit Organisationen im globalen Süden, um Wissenschaftler mit den Instrumenten auszustatten, die sie benötigen, um die Adoption und Forschung zu beschleunigen, insbesondere in unterfinanzierten Bereichen wie vernachlässigten Krankheiten und Ernährungssicherheit. Wir werden weiter mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft und den politischen Entscheidungsträgern zusammenarbeiten, um verantwortungsbewusst und AI -Technologien zu entwickeln und einzusetzen.

Eröffnung der Zukunft der KI-betriebenen Zellbiologie ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7BBV - Enzym: Die Vorhersage von Alphafold 3 für einen molekularen Komplex mit einem Enzymprotein (blau), einem Ion (gelbe Kugel) und einfacher Zucker (gelb) zusammen mit der wahren Struktur (grau). Dieses Enzym findet sich in einem von Boden übertragenen Pilz (Verticillium Dahliae), der eine breite Palette von Pflanzen schädigt. Einblicke in die Wechselwirkung dieses Enzyms mit Pflanzenzellen könnten Forschern helfen, gesündere und widerstandsfähigere Pflanzen zu entwickeln.

Alphafold 3 bringt die biologische Welt in einen scharfen Fokus. Es ermöglicht Wissenschaftlern, zelluläre Systeme in ihrer gesamten Komplexität zu sehen, über Strukturen, Wechselwirkungen und Modifikationen hinweg. Diese neue Perspektive auf die Moleküle des Lebens zeigt ihre Vernetzung und hilft uns zu verstehen, wie sich diese Verbindungen auf biologische Funktionen auswirken - wie die Funktionsweise von Medikamenten, die Herstellung von Hormonen und wie die DNA -Reparatur uns gesund hält.

Die Auswirkungen von Alphafold 3 und unseres kostenlosen Alphafold -Servers werden darin beobachtet, wie sie Wissenschaftler befähigen, Entdeckungen über offene Fragen in Biologie und neuen Forschungsbereichen zu beschleunigen. Wir fangen gerade erst an, das Potenzial von Alphafold 3 zu erkunden, und wir freuen uns, zu sehen, was die Zukunft ausübt.

Update 11. November 2024: Ab November 2024 haben wir Alphafold 3 Modellcode und Gewichte für die akademische Verwendung veröffentlicht, um die Forschung voranzutreiben. Erfahren Sie mehr über Alphafold -Tools.

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Kommentare (35)
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DanielWalker
DanielWalker 10. April 2025 00:00:00 GMT

AlphaFold 3 is mind-blowing! It's like having a super microscope that lets you peek into the secret life of molecules. The way it predicts structures and interactions is just unreal. Can't wait to see how this will revolutionize biology and medicine. Keep pushing the boundaries, team!

WilliamYoung
WilliamYoung 10. April 2025 00:00:00 GMT

アルファフォールド3は驚異的です!分子の秘密の生活を覗くための超高性能顕微鏡を持っているようなものです。構造と相互作用を予測する方法は本当に非現実的です。これが生物学や医学をどう革命するか楽しみです。限界を押し広げ続けてください、チーム!

GeorgeTaylor
GeorgeTaylor 10. April 2025 00:00:00 GMT

알파폴드3는 정말 놀랍습니다! 분자의 비밀 생활을 들여다볼 수 있는 초고성능 현미경을 가지고 있는 것 같아요. 구조와 상호작용을 예측하는 방법이 정말 비현실적이에요. 이것이 생물학과 의학을 어떻게 혁신할지 기대됩니다. 한계를 계속 넓혀가세요, 팀!

NicholasNelson
NicholasNelson 10. April 2025 00:00:00 GMT

O AlphaFold 3 é de tirar o fôlego! É como ter um super microscópio que permite espiar a vida secreta das moléculas. A maneira como ele prevê estruturas e interações é simplesmente irreal. Mal posso esperar para ver como isso vai revolucionar a biologia e a medicina. Continue empurrando os limites, equipe!

PeterMartinez
PeterMartinez 10. April 2025 00:00:00 GMT

¡AlphaFold 3 es impresionante! Es como tener un super microscopio que te permite espiar la vida secreta de las moléculas. La forma en que predice estructuras e interacciones es simplemente irreal. No puedo esperar para ver cómo esto revolucionará la biología y la medicina. ¡Sigan empujando los límites, equipo!

JustinMitchell
JustinMitchell 13. April 2025 00:00:00 GMT

AlphaFold 3 is mind-blowing! It's like having a microscope into the molecular world. I love how it predicts the structures and interactions of all life molecules. Only downside? Sometimes it's a bit too complex for me to fully understand. Still, a must-have for anyone into biology!

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