• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

利用 X 射线和电子晶体学技术,借助 AlphaFold 辅助确定一个未知功能的细菌蛋白的结构。

AlphaFold-assisted structure determination of a bacterial protein of unknown function using X-ray and electron crystallography.

机构信息

Molecular Biology Institute, University of California, Los Angeles, Los Angeles, CA 90095, USA.

Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Los Angeles, Los Angeles, CA 90095, USA.

出版信息

Acta Crystallogr D Struct Biol. 2024 Apr 1;80(Pt 4):270-278. doi: 10.1107/S205979832400072X. Epub 2024 Mar 7.

DOI:10.1107/S205979832400072X
PMID:38451205
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10994174/
Abstract

Macromolecular crystallography generally requires the recovery of missing phase information from diffraction data to reconstruct an electron-density map of the crystallized molecule. Most recent structures have been solved using molecular replacement as a phasing method, requiring an a priori structure that is closely related to the target protein to serve as a search model; when no such search model exists, molecular replacement is not possible. New advances in computational machine-learning methods, however, have resulted in major advances in protein structure predictions from sequence information. Methods that generate predicted structural models of sufficient accuracy provide a powerful approach to molecular replacement. Taking advantage of these advances, AlphaFold predictions were applied to enable structure determination of a bacterial protein of unknown function (UniProtKB Q63NT7, NCBI locus BPSS0212) based on diffraction data that had evaded phasing attempts using MIR and anomalous scattering methods. Using both X-ray and micro-electron (microED) diffraction data, it was possible to solve the structure of the main fragment of the protein using a predicted model of that domain as a starting point. The use of predicted structural models importantly expands the promise of electron diffraction, where structure determination relies critically on molecular replacement.

摘要

大分子晶体学通常需要从衍射数据中恢复缺失的相位信息,以重建结晶分子的电子密度图。最近的结构都是使用分子置换作为相分析方法来解决的,这需要一个与目标蛋白密切相关的先验结构作为搜索模型;当不存在这样的搜索模型时,分子置换是不可能的。然而,计算机器学习方法的新进展导致了基于序列信息的蛋白质结构预测的重大进展。生成足够准确的预测结构模型的方法为分子置换提供了一种强大的方法。利用这些进展,AlphaFold 的预测结果被应用于基于衍射数据来确定一个未知功能的细菌蛋白(UniProtKB Q63NT7,NCBI 基因座 BPSS0212)的结构,这些衍射数据曾尝试使用 MIR 和异常散射方法进行相位分析但均以失败告终。利用 X 射线和微电子(microED)衍射数据,使用该结构域的预测模型作为起点,有可能解决该蛋白的主要片段的结构。预测结构模型的使用重要地扩展了电子衍射的应用范围,其中结构确定严重依赖于分子置换。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/5ddea19d0d8b/d-80-00270-fig5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/fdedb6def87b/d-80-00270-fig1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/d48163fd3ad3/d-80-00270-fig2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/3329aaa74f49/d-80-00270-fig3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/6b978f8c3f80/d-80-00270-fig4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/5ddea19d0d8b/d-80-00270-fig5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/fdedb6def87b/d-80-00270-fig1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/d48163fd3ad3/d-80-00270-fig2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/3329aaa74f49/d-80-00270-fig3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/6b978f8c3f80/d-80-00270-fig4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/2cfb/10994174/5ddea19d0d8b/d-80-00270-fig5.jpg

相似文献

1
AlphaFold-assisted structure determination of a bacterial protein of unknown function using X-ray and electron crystallography.利用 X 射线和电子晶体学技术,借助 AlphaFold 辅助确定一个未知功能的细菌蛋白的结构。
Acta Crystallogr D Struct Biol. 2024 Apr 1;80(Pt 4):270-278. doi: 10.1107/S205979832400072X. Epub 2024 Mar 7.
2
Selenium single-wavelength anomalous diffraction de novo phasing using an X-ray-free electron laser.利用无自由电子激光的硒单波长反常衍射从头相位确定。
Nat Commun. 2016 Nov 4;7:13388. doi: 10.1038/ncomms13388.
3
Accelerating crystal structure determination with iterative AlphaFold prediction.利用迭代 AlphaFold 预测加速晶体结构测定。
Acta Crystallogr D Struct Biol. 2023 Mar 1;79(Pt 3):234-244. doi: 10.1107/S205979832300102X. Epub 2023 Feb 27.
4
The X-ray crystallography phase problem solved thanks to AlphaFold and RoseTTAFold models: a case-study report.得益于 AlphaFold 和 RoseTTAFold 模型,X 射线晶体学相位问题得到解决:案例研究报告。
Acta Crystallogr D Struct Biol. 2022 Apr 1;78(Pt 4):517-531. doi: 10.1107/S2059798322002157. Epub 2022 Mar 16.
5
Fragment-based determination of a proteinase K structure from MicroED data using ARCIMBOLDO_SHREDDER.基于碎片的 MicroED 数据的蛋白酶 K 结构解析,使用 ARCIMBOLDO_SHREDDER。
Acta Crystallogr D Struct Biol. 2020 Aug 1;76(Pt 8):703-712. doi: 10.1107/S2059798320008049. Epub 2020 Jul 27.
6
Automatic procedure for using models of proteins in molecular replacement.分子置换中使用蛋白质模型的自动化程序。
Proteins. 2007 Feb 15;66(3):689-96. doi: 10.1002/prot.21225.
7
Structure of the cyanobactin oxidase ThcOx from Cyanothece sp. PCC 7425, the first structure to be solved at Diamond Light Source beamline I23 by means of S-SAD.来自集胞藻 PCC 7425 的蓝细菌素氧化酶 ThcOx 的结构,这是首个在 Diamond Light Source 光束线 I23 通过 S-SAD 方法解析的结构。
Acta Crystallogr D Struct Biol. 2016 Nov 1;72(Pt 11):1174-1180. doi: 10.1107/S2059798316015850. Epub 2016 Oct 28.
8
Membrane protein structure determination by SAD, SIR, or SIRAS phasing in serial femtosecond crystallography using an iododetergent.在使用碘代去污剂的串联飞秒晶体学中,通过单波长反常散射法(SAD)、直接法(SIR)或单波长反常散射直接法(SIRAS)相位测定膜蛋白结构。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Nov 15;113(46):13039-13044. doi: 10.1073/pnas.1602531113. Epub 2016 Oct 31.
9
Macromolecular crystallography using microcrystal electron diffraction.利用微晶体电子衍射进行大分子晶体学研究。
Acta Crystallogr D Struct Biol. 2021 Mar 1;77(Pt 3):313-324. doi: 10.1107/S2059798320016368. Epub 2021 Feb 17.
10
Microcrystal electron diffraction in macromolecular and pharmaceutical structure determination.微晶电子衍射在大分子和药物结构测定中的应用。
Drug Discov Today Technol. 2020 Dec;37:93-105. doi: 10.1016/j.ddtec.2020.12.002. Epub 2020 Dec 31.

引用本文的文献

1
Cyanobacteria and Soil Restoration: Bridging Molecular Insights with Practical Solutions.蓝细菌与土壤修复:将分子见解与实际解决方案相联系
Microorganisms. 2025 Jun 24;13(7):1468. doi: 10.3390/microorganisms13071468.
2
Standards for MicroED.微晶电子衍射(MicroED)标准
Acta Crystallogr C Struct Chem. 2025 Jul 1;81(Pt 7):376-390. doi: 10.1107/S2053229625004875. Epub 2025 Jun 20.

本文引用的文献

1
Fast and accurate protein structure search with Foldseek.使用 Foldseek 进行快速准确的蛋白质结构搜索。
Nat Biotechnol. 2024 Feb;42(2):243-246. doi: 10.1038/s41587-023-01773-0. Epub 2023 May 8.
2
MicroED Structure of a Protoglobin Reactive Carbene Intermediate.微晶体电子衍射结构解析出一个与球蛋白反应的卡宾中间体。
J Am Chem Soc. 2023 Apr 5;145(13):7159-7165. doi: 10.1021/jacs.2c12004. Epub 2023 Mar 22.
3
Accelerating crystal structure determination with iterative AlphaFold prediction.利用迭代 AlphaFold 预测加速晶体结构测定。
Acta Crystallogr D Struct Biol. 2023 Mar 1;79(Pt 3):234-244. doi: 10.1107/S205979832300102X. Epub 2023 Feb 27.
4
Ab initio phasing macromolecular structures using electron-counted MicroED data.利用电子计数 MicroED 数据进行从头解析大分子结构。
Nat Methods. 2022 Jun;19(6):724-729. doi: 10.1038/s41592-022-01485-4. Epub 2022 May 30.
5
MicroED structure of the human adenosine receptor determined from a single nanocrystal in LCP.从 LCP 中的单个纳米晶体测定的人腺苷受体的 MicroED 结构。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Sep 7;118(36). doi: 10.1073/pnas.2106041118.
6
Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold.利用 AlphaFold 进行高精度蛋白质结构预测。
Nature. 2021 Aug;596(7873):583-589. doi: 10.1038/s41586-021-03819-2. Epub 2021 Jul 15.
7
MyD88 TIR domain higher-order assembly interactions revealed by microcrystal electron diffraction and serial femtosecond crystallography.微晶体电子衍射和连续飞秒晶体学揭示的 MyD88 TIR 结构域高阶组装相互作用。
Nat Commun. 2021 May 10;12(1):2578. doi: 10.1038/s41467-021-22590-6.
8
Ligand Incorporation into Protein Microcrystals for MicroED by On-Grid Soaking.配体通过网格浸泡法整合到蛋白微晶体中用于微束衍射。
Structure. 2021 Jan 7;29(1):88-95.e2. doi: 10.1016/j.str.2020.09.003. Epub 2020 Oct 1.
9
Advances in methods for atomic resolution macromolecular structure determination.原子分辨率大分子结构测定方法的进展。
F1000Res. 2020 Jul 2;9. doi: 10.12688/f1000research.25097.1. eCollection 2020.
10
Solving a new R2lox protein structure by microcrystal electron diffraction.通过微晶体电子衍射解决新的 R2lox 蛋白质结构问题。
Sci Adv. 2019 Aug 7;5(8):eaax4621. doi: 10.1126/sciadv.aax4621. eCollection 2019 Aug.