DeepMind veröffentlicht Strukturvorhersagen zu SARS-CoV-2

9. März 2020 0 Von Horst Buchwald

New York, 9.3.2020

Um der globalen Forschungsgemeinschaft zu helfen, das Coronavirus besser zu verstehen, hat DeepMind heute die Strukturvorhersagen für sechs Proteine veröffentlicht, die mit SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, assoziiert sind, und dabei die aktuellste Version von ihnen verwendet AlphaFold-System (released).

Während die Welt mit dem COVID-19-Ausbruch zu kämpfen hat, hat sich ein Forschungsteam nach dem anderen in der globalen wissenschaftlichen Gemeinschaft verstärkt, um Fachwissen, Werkzeuge und mögliche Lösungen anzubieten. In den frühen Stadien des Ausbruchs waren Front-Line-Labors Open-Source-Genome des Virus, die es anderen Forschern ermöglichten, schnell Tests rund um den Erreger zu entwickeln. Andere Labore modellierten den Coronavirus-Infektionspeak oder produzierten molekulare Strukturen, um Arzneimittelverbindungen und Behandlungen gegen Infektionen zu entwickeln.

Das Verständnis der Struktur eines Proteins ist eine wichtige Ressource, um die Funktionsweise eines Virus zu verstehen. Experimente zur Bestimmung der Struktur dauern jedoch in der Regel Monate oder länger. Um die Dinge zu beschleunigen, haben Forscher Berechnungsmethoden entwickelt, um die Proteinstruktur aus Aminosäuresequenzen vorherzusagen.

Im Januar veröffentlichte DeepMind AlphaFold, ein Deep-Learning-System, das die Proteinstruktur genau vorhersagen soll, auch wenn keine Strukturen ähnlicher Proteine verfügbar sind, und 3D-Modelle von Proteinen mit SOTA-Genauigkeit generiert. Laut DeepMind wurde AlphaFold seit der Veröffentlichung verbessert, um präzisere Vorhersagen zu erhalten. Die Ergebnisse zu den vorhergesagten Strukturen für einige der Proteine in SARS-CoV-2, die mit ihren neu entwickelten Methoden erzeugt wurden, stehen der Öffentlichkeit nun zur Verfügung.

„Wir haben bestätigt, dass unser System eine genaue Vorhersage für die experimentell bestimmte SARS-CoV-2-Spike-Proteinstruktur liefert, die in der Proteindatenbank geteilt wird“, schrieben DeepMind-Forscher in ihrem offiziellen Blog. „Wir haben kürzlich unsere Ergebnisse mit mehreren Kollegen am Francis Crick Institute in Großbritannien geteilt, darunter Strukturbiologen und Virologen, die uns ermutigt haben, unsere Strukturen jetzt der allgemeinen wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich zu machen.“

Obwohl die aktuellen Strukturvorhersagen angesichts des Ernstes und der Zeitempfindlichkeit der Situation noch nicht von Experten begutachtet oder experimentell verifiziert wurden, hat DeepMind beschlossen, die vorhergesagten Strukturen jetzt freizugeben, in der Hoffnung, dass die Arbeit zur Befragung der wissenschaftlichen Gemeinschaft beitragen kann, wie die Virusfunktionen und bieten eine Plattform zur Erstellung von Hypothesen für zukünftige experimentelle Arbeiten bei der Entwicklung von Behandlungen.

Die Strukturvorhersagen, relevanten technischen Details und Daten können here heruntergeladen werden.