IT之家 7 月 25 日消息，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院發(fā)布博文，宣布其伊成器課題組于 7 月 22 日聯(lián)合在《自然》（Nature）發(fā)表論文，提出基于 AlphaFold3 接觸概率的 AI 框架 ContactSeek。

該論文名為《Precise DNA base editing using AlphaFold3-based contact modelling》，由北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、基因功能研究與操控全國重點實驗室、核糖核酸北京研究中心伊成器課題組與華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李大力課題組共同發(fā)表。

研究團(tuán)隊整合 AlphaFold3 預(yù)測的接觸概率（contact probability，CP）與高通量測序獲得的脫靶編輯信息，開發(fā)了 AI 驅(qū)動的 ContactSeek 框架。

AlphaFold3 是由谷歌旗下 DeepMind 推出的人工智能模型，主要用于預(yù)測蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)。更新版本還可分析蛋白質(zhì)與核酸、以及多分子復(fù)合物的相互作用。

該框架系統(tǒng)識別 Cas 蛋白和脫氨酶中決定編輯特異性的關(guān)鍵氨基酸殘基，并據(jù)此工程化改造堿基編輯工具，顯著提升了編輯特異性，為實現(xiàn)基因編輯工具的精準(zhǔn)性設(shè)計提供了新范式。

研究團(tuán)隊指出，堿基編輯器已是基礎(chǔ)研究和疾病治療的重要工具，但在保持高編輯活性的同時降低脫靶活性，一直是基因編輯領(lǐng)域的核心問題。

團(tuán)隊使用 AlphaFold3 預(yù)測在靶位點與脫靶位點的 DNA-RNA-蛋白質(zhì)三元復(fù)合物，比較兩類復(fù)合物的互作差異。

研究發(fā)現(xiàn)，AlphaFold3 生成的部分結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果，未直接反映堿基錯配帶來的構(gòu)象變化；但其輸出的 contact probability，CP（接觸概率）可靈敏捕捉變化。

CP 用于表示任意兩個氨基酸或核苷酸殘基處于鄰近位置的可能性，數(shù)值可用于判斷殘基間是否存在相互作用。團(tuán)隊基準(zhǔn)測試顯示，CP 可反映單堿基對錯配引發(fā)的局部構(gòu)象變化，也可響應(yīng)單個氨基酸突變帶來的互作變化。

在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊整合 CP 與高通量脫靶編輯數(shù)據(jù)，構(gòu)建 ContactSeek（接觸搜索）框架，解析脫靶復(fù)合物與在靶復(fù)合物的互作差異，并定位影響堿基編輯特異性的關(guān)鍵氨基酸位點。

基于這一框架，團(tuán)隊鑒定出一系列可提升 ABE（腺嘌呤堿基編輯器）精準(zhǔn)性的全新 Cas9 變體，在維持高效在靶編輯的同時，降低 DNA 脫靶編輯。來源：北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院。

IT之家附上參考地址

• Nature | 伊成器課題組與合作者建立基于 AlphaFold3 接觸概率的人工智能框架，賦能精準(zhǔn)堿基編輯

• Precise DNA base editing using AlphaFold3-based contact modelling

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