姓名：李昊菲坐慰；學(xué)號(hào)：22011110007较性；學(xué)院：通信工程學(xué)院
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【嵌牛導(dǎo)讀】今日，《Science》雜志以封面專(zhuān)題的形式發(fā)表了 5 篇論文结胀，共同展現(xiàn)了通過(guò) AI 技術(shù)來(lái)揭示人類(lèi)和非洲爪蟾的核孔復(fù)合體（NPC）結(jié)構(gòu)赞咙。
【嵌牛鼻子】Science，AI與冷凍電鏡
【嵌牛提問(wèn)】新技術(shù)的突破是否也令你感慨糟港？
【嵌牛正文】
開(kāi)始正文之前攀操，我們先來(lái)看一張圖片，在下圖中秸抚，很明顯可以看出速和，圖的右半部分所代表的信息更加豐富歹垫，結(jié)構(gòu)也更清晰。而左半部分 2016 年的圖颠放，則結(jié)構(gòu)較為單一排惨，代表的信息比較少：
其實(shí)上面展示的是核孔復(fù)合體（NPC）圖像。核孔復(fù)合體碰凶，由約 1000 個(gè)蛋白質(zhì)亞基組成暮芭，擔(dān)負(fù)著真核生物細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間繁忙的運(yùn)輸大分子的任務(wù)，也是其連接胞質(zhì)和細(xì)胞核的唯一雙向通道欲低。除了協(xié)調(diào)運(yùn)輸外辕宏，NPC 還組織必要的轉(zhuǎn)錄、mRNA 成熟砾莱、剪接體和核糖體組裝等重要生命活動(dòng)瑞筐。NPC 強(qiáng)大的作用，已然成為疾病突變和宿主 - 病原體相互作用的關(guān)鍵點(diǎn)腊瑟。
得益于低分辨率下全核孔結(jié)構(gòu)以及高分辨率下核孔組成結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展聚假，細(xì)胞核孔受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而闰非，利用這些信息正確組裝 30 多種不同蛋白質(zhì)副本魔策，并構(gòu)建高分辨率的三維結(jié)構(gòu)忿峻，一直是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)在旱。
今天栋烤，《Science》雜志以封面專(zhuān)題形式發(fā)表了 5 篇論文，其中 3 篇論文共同揭開(kāi)了人類(lèi)核孔復(fù)合體的近原子分辨率冷凍電鏡結(jié)構(gòu)游岳，另外兩項(xiàng)研究通過(guò)非洲爪蟾呈現(xiàn)了脊椎動(dòng)物核孔復(fù)合體的單顆粒冷凍電鏡圖像。這篇封面文章將多項(xiàng)研究成果拼接在一起其徙，形成的人類(lèi) NPC 圖像接近原子級(jí)胚迫。
論文地址：https://www.science.org/doi/pdf/10.1126/science.add2210
這一研究成果建立在多項(xiàng)研究之上，包括數(shù)十年的生物化學(xué)重建唾那、X 射線(xiàn)晶體學(xué)访锻、質(zhì)譜學(xué)、誘變和細(xì)胞生物學(xué)等闹获。使用大幅度改進(jìn)的冷凍電子斷層掃描重建人類(lèi) NPC期犬，并用人工智能技術(shù)精確建模組件。還有其他研究提高了單粒子冷凍電鏡的分辨率避诽，使脊椎動(dòng)物 NPC 的二級(jí)結(jié)構(gòu)元素和殘基水平細(xì)節(jié)的可視化成為可能龟虎。分子組合豐富了我們對(duì)脊椎動(dòng)物和人類(lèi) NPC 構(gòu)建的理解——從舊的核支架到將各個(gè)部分連接在一起的連接蛋白，以及從核膜錨定到中央運(yùn)輸通道上方的細(xì)胞質(zhì)絲沙庐。
這里報(bào)告的研究成果鲤妥，代表了實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)生物學(xué)與人工智能的合作共贏(yíng)佳吞，是人類(lèi)探索生物微觀(guān)世界的又一次勝利。另外棉安，也證明了正在進(jìn)行的分辨率革命底扳，在我們尋求了解大分子組件的構(gòu)造和設(shè)計(jì)原理方面，具有不可替代地作用贡耽。
下圖為 2022 年人類(lèi)核孔復(fù)合體的橫截面視圖衷模，新解析的成分包括對(duì)稱(chēng)核心（橙色）和細(xì)胞質(zhì)細(xì)絲（黃色）：
