AI Protein Mutation

1. 前言

蛋白质是生命体内最重要的分子之一，它们在生命体内扮演着各种不同的角色，包括催化化学反应、传递信号、支持细胞结构等。蛋白质的结构和功能通常由其氨基酸序列决定，而突变会改变氨基酸序列，从而影响蛋白质的结构和功能。热稳定性是蛋白质稳定性的重要指标之一，对于蛋白质的应用和工业生产都有很大的影响。因此，预测蛋白质突变后的热稳定性是非常重要的。

Hermite®平台的Protein Mutation模块基于深度学习的多模态融合算法，融合多种蛋白质的结构和动力学信息，可以准确、快速地预测蛋白质突变后的热稳定性变化，帮助研究人员快速评估蛋白质突变对其热稳定性的影响，指导蛋白质结构和功能的设计和优化。

2. 使用方法

2.1 入口

• 点击左侧通用菜单栏Function → Biomacromolecule → AI Protein Mutation

• 右侧出现Protein Mutation操作界面（红框内所示），整体界面如下：

2.2 操作

• Select a Prepared Protein (支持三种上传蛋白结构的方式)：

• 1）From 3D：点击“From 3D”按钮，从3D Workspace中选中蛋白：

  • 3D Workspace中只支持蛋白分子级别的选择

  • 可以在Structure Hierarchy中选择蛋白（联动3D Workspace）

• 2）From Project：点击“From Project”按钮，从历史项目中选中蛋白：

  • 支持按文件名称和ID搜索文件

  • 可以调整可选择文件的类型

• 3）From File：点击“From File”，从文件中选中蛋白：

  • 支持直接上传.pdb文件获取蛋白

• 蛋白结构力场检查：

  • 选择后的蛋白会被检查力场，下图为检查中：

• 如果力场检查不通过（Invalid），需要进行Protein Preparation进行蛋白结构处理，快捷入口见图中右上按钮

• 处理后的蛋白会自动出现在列表中，并被选中。点击Next，进行下一步操作。

• Select Mutation Site 选择氨基酸突变位点：

  • Select Residue（红框）：选择蛋白中要突变的氨基酸

  • Chain ID：选择蛋白中指定的链

  • Residue Number：输入蛋白中氨基酸的序号，点击Add（支持从3D Workspace和Sequence Viewer中联动选择氨基酸）

  • Selected Residue：选择氨基酸后，自动显示已经选择的氨基酸（目前仅支持选择1个要突变的氨基酸）

  • Select Mutation Residue（绿框）：选择要突变为的氨基酸类型，支持同时突变为多种氨基酸（支持常见的20种氨基酸，并以氨基酸的性质进行分类）

• Job Name（黄框）：如需特殊标记，可对该任务进行命名

• Submit：上述操作完成后，提交任务

3. 结果展示

3.1 入口

• 点击左侧通用菜单栏Job → 检索AI Protein Mutation，点击Show（图中红色箭头按钮）

• 可以通过Job Name或Job Type筛选功能找到该任务。

3.2 结果说明

• 1）Protein Name：蛋白的名字

• 2）Mutation Site：突变氨基酸所在的位点，突变类型

• 3）预测氨基酸突变得到的ΔΔG数值

• 4）点击3D按钮，可以将氨基酸突变位点显示在3D Workspace中

• 5）点击下载按钮，可以下载该突变类型的预测结果

• 6）点击“Download”按钮，可以下载该氨基酸所有突变类型的预测结果