How AlphaFold Learns Protein Structure
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출처 Jumper, J., et al. (2021). Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold. Nature, 596, 583–589. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03819-2 — Discussion · 라이선스 CC BY 4.0 · 원문
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The methodology that we have taken in designing AlphaFold is a combination of the bioinformatics and physical approaches: we use a physical and geometric inductive bias to build components that learn from PDB data with minimal imposition of handcrafted features (for example, AlphaFold builds hydrogen bonds effectively without a hydrogen bond score function). This results in a network that learns far more efficiently from the limited data in the PDB but is able to cope with the complexity and variety of structural data.
In particular, AlphaFold is able to handle missing the physical context and produce accurate models in challenging cases such as intertwined homomers or proteins that only fold in the presence of an unknown haem group. The ability to handle underspecified structural conditions is essential to learning from PDB structures as the PDB represents the full range of conditions in which structures have been solved. In general, AlphaFold is trained to produce the protein structure most likely to appear as part of a PDB structure. For example, in cases in which a particular stochiometry, ligand or ion is predictable from the sequence alone, AlphaFold is likely to produce a structure that respects those constraints implicitly.
The explosion in available genomic sequencing techniques and data has revolutionized bioinformatics but the intrinsic challenge of experimental structure determination has prevented a similar expansion in our structural knowledge. By developing an accurate protein structure prediction algorithm, coupled with existing large and well-curated structure and sequence databases assembled by the experimental community, we hope to accelerate the advancement of structural bioinformatics that can keep pace with the genomics revolution. We hope that AlphaFold—and computational approaches that apply its techniques for other biophysical problems—will become essential tools of modern biology.
이 장의 낱말
- algorithm 알고리즘, 계산 절차 컴퓨터가 따르는 풀이 순서
- bias 편향, 치우침 여기서는 모형에 미리 넣어 둔 가정이라는 전문 뜻
- intrinsic 본질적인, 내재된 intrinsic challenge 그 일 자체에 들어 있는 어려움
- protein 단백질 protein structure 단백질 구조
- sequence 서열 아미노산이 늘어선 차례. from the sequence alone 서열만으로
- structural 구조의 structural data 구조 자료
- accelerate 앞당기다, 가속하다 accelerate the advancement 발전을 앞당기다
- advancement 발전, 진보 advance(나아가다)의 명사
- assemble 모으다, 조립하다 assembled by … 가 모아 놓은
- bioinformatics 생물정보학 컴퓨터로 생물 자료를 다루는 학문
- biophysical 생물물리학의 생물 현상을 물리학으로 다루는
- complexity 복잡함 complex(복잡한)의 명사
- computational 계산의, 컴퓨터를 쓰는 computational approaches 계산 접근법
- constraint 제약 respect constraints 제약을 지키다
- cope 감당하다, 대처하다 cope with … 를 감당하다
- curate 골라 정리하다 well-curated databases 잘 정리된 데이터베이스
- datum 자료(data의 단수) data는 datum의 복수. 격식 글에서는 data를 복수로 다룬다
- determination 밝혀냄, 결정 '결심'의 뜻과 구별. 여기서는 구조를 '밝히는 일'
- effectively 효과적으로 effective(효과 있는)의 부사. efficiently(효율적으로)와 구별
- efficiently 효율적으로 적은 자원으로 많이 해내는 것
- essential 꼭 필요한 essential to … 에 꼭 필요한
- experimental 실험의 experimental structure determination 실험으로 구조 밝히기
- fold 접히다 단백질이 제 모양으로 접히는 것. protein folding
- genomic 유전체의 genome(유전체)의 형용사
- geometric 기하학적인 geometry(기하학)의 형용사. 모양과 거리에 관한
- haem 헴(철을 품은 분자) 영국식 철자. 미국식은 heme
- handcraft 손으로 만들다 handcrafted features 사람이 손으로 설계한 특징
- homomer 동종 복합체 같은 종류의 단백질 사슬 여럿이 모인 것
- hydrogen 수소 hydrogen bond 수소 결합
- implicitly 암묵적으로 따로 말하지 않고도. 반대는 explicitly
- imposition 강제로 넣음, 부과 impose(강제로 넣다)의 명사
- inductive 귀납적인 inductive bias 귀납 편향: 모형이 배우기 전에 미리 가진 가정
- intertwined 서로 얽힌 intertwine(서로 꼬다)의 pp
- ion 이온 전기를 띤 원자나 분자
- ligand 리간드 단백질에 붙는 작은 분자
- methodology 방법론 method(방법)를 체계로 묶은 말
- minimal 최소한의 with minimal imposition 최소한만 넣으면서
- revolutionize 혁명을 일으키다 revolution(혁명)의 동사
- sequencing 서열 분석 유전체의 염기 차례를 읽어 내는 일
- stochiometry 화학량론(구성 성분의 비율) 원문의 철자. 표준 철자는 stoichiometry
- underspecified 충분히 밝혀지지 않은 under-(모자라게) + specified(명시된)
이해 확인 7문항. 읽은 글로 푸는 문제입니다. 결과는 프라이빗 코치의 독해 실력에 기록됩니다.
이해 확인 풀기이 글은 위 출처의 글에서 문단을 골라 그 라이선스에 따라 옮겼습니다. 해석 · 끊어 읽기 · 낱말 풀이와 이해 확인 문항은 따로 덧붙인 것입니다.