Anthropic用Claude解出首个原核生物vault粒子三维结构:纯化从3天压到约90分钟
· 来源:Anthropic
Anthropic生物学实验室在Claude辅助下,首次解析噬菌体来源L05蛋白组成的原核vault三维结构,并展示AI贯通检索、建库、纯化与冷冻电镜全流程。
Anthropic于11月4日发布研究文章,介绍其生物学实验室在Claude协助下取得的新成果:首次解析出原核细胞(更准确说是噬菌体蛋白在细菌中组装)中的vault粒子三维结构。Vault是1986年被发现的大型中空蛋白外壳,在几乎所有人体细胞中都存在,但功能至今未明。此前人们虽在原核与噬菌体基因组中找到过类似蛋白序列,却尚未证明它们真能组装成完整vault。
研究团队用冷冻电镜解析了噬菌体蛋白L05组装的粒子:整壳约96个拷贝(每半壳48个),质量约9.5兆道尔顿,尺寸约54纳米×45纳米,内部体积比哺乳动物vault大约25%。壁蛋白有7段重复,少于人类MVP的9段;端盖更扁,整体更接近“蛋形”。团队还在Claude帮助下改造蛋白:复制两段壁重复后,粒子体积再增大约20%,说明vault尺寸可通过重复段拷贝调节。
流程上,Claude参与了约150亿预测蛋白的同源检索、DNA构建设计、纯化方案优化,以及RELION冷冻电镜处理。传统糖梯度离心纯化约需三天,改用排阻层析后,从破菌到上样电镜约90分钟;首个完整结构模型约34小时就绪。团队坦言Claude也曾写出干扰转化的培养基配方、跳过标准步骤做出镜像混淆图,需要人工纠偏——这也被反馈用于后续模型训练。
功能仍未揭开。结构发现者Leonard Rome评价称,弄清vault功能依然极难,但原核体系更易操作,有望把这些外壳改造成可调尺寸的纳米胶囊。预印本已投递bioRxiv,结构与数据将陆续公开。