摘要:研究團隊開發了FINCHES計算框架,利用粗粒化力場預測內在無序區域與折疊蛋白/其他IDRs的化學特異性相互作用。
在蛋白質王國里,存在著一群特立獨行的"變形者"——內在無序區域(intrinsically disordered regions, IDRs)。這些占人類蛋白質組70%以上的區域雖缺乏固定三維結構,卻通過化學特異性相互作用(chemically specific interactions)調控著細胞生命活動。傳統方法難以捕捉這種動態多變的分子識別過程,而FINCHES計算框架的誕生改變了這一局面。

研究團隊巧妙改造了粗粒化力場(coarse-grained force fields)的化學物理參數,將其轉化為預測IDR行為的強大工具。就像破譯分子密碼本,FINCHES能直接從氨基酸序列中解讀出:哪些區域會與折疊蛋白表面"親密接觸",哪些片段會驅動液-液相分離(liquid-liquid phase separation),以及磷酸化修飾如何像分子開關般調控這些相互作用。
驗證實驗展示了三重預測威力:準確識別IDR-IDR互作熱點、量化序列對相分離的調控、揭示無序區域與結構化蛋白表面的結合模式。更令人振奮的是,該方法能在數分鐘內完成全蛋白組掃描,不僅發現IDR內部存在化學特性迥異的"功能子域",還系統性解析了磷酸化這一關鍵翻譯后修飾如何重塑相互作用網絡。

圖2 內在無序區域可通過互補化學作用驅動與配體的結合
盡管無法預測依賴精確序列的有序界面(如部分折疊后發生的structured interface),但FINCHES為理解IDR的"模糊邏輯"(fuzzy logic)提供了全新視角。開源工具包和在線服務器(https://www.finches-online.com/)的開放,將推動更多研究者探索這片充滿可能性的"無序疆域"。
參考資料
[1] Sequence-based prediction of intermolecular interactions driven by disordered regions
摘要:研究團隊開發了FINCHES計算框架,利用粗粒化力場預測內在無序區域與折疊蛋白/其他IDRs的化學特異性相互作用。
在蛋白質王國里,存在著一群特立獨行的"變形者"——內在無序區域(intrinsically disordered regions, IDRs)。這些占人類蛋白質組70%以上的區域雖缺乏固定三維結構,卻通過化學特異性相互作用(chemically specific interactions)調控著細胞生命活動。傳統方法難以捕捉這種動態多變的分子識別過程,而FINCHES計算框架的誕生改變了這一局面。

研究團隊巧妙改造了粗粒化力場(coarse-grained force fields)的化學物理參數,將其轉化為預測IDR行為的強大工具。就像破譯分子密碼本,FINCHES能直接從氨基酸序列中解讀出:哪些區域會與折疊蛋白表面"親密接觸",哪些片段會驅動液-液相分離(liquid-liquid phase separation),以及磷酸化修飾如何像分子開關般調控這些相互作用。
驗證實驗展示了三重預測威力:準確識別IDR-IDR互作熱點、量化序列對相分離的調控、揭示無序區域與結構化蛋白表面的結合模式。更令人振奮的是,該方法能在數分鐘內完成全蛋白組掃描,不僅發現IDR內部存在化學特性迥異的"功能子域",還系統性解析了磷酸化這一關鍵翻譯后修飾如何重塑相互作用網絡。

圖2 內在無序區域可通過互補化學作用驅動與配體的結合
盡管無法預測依賴精確序列的有序界面(如部分折疊后發生的structured interface),但FINCHES為理解IDR的"模糊邏輯"(fuzzy logic)提供了全新視角。開源工具包和在線服務器(https://www.finches-online.com/)的開放,將推動更多研究者探索這片充滿可能性的"無序疆域"。
參考資料
[1] Sequence-based prediction of intermolecular interactions driven by disordered regions