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alphafold-database

数据与分析

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更新于 10-16 03:38

技能介绍

用途:AlphaFold DB 是由 DeepMind 与 EMBL-EBI 维护的公开蛋白质三维结构预测库,覆盖 200M+ 蛋白质。该技能用于按 UniProt ID 或蛋白名检索 AI 预测结构,下载坐标文件,评估置信度,并将预测结果接入计算生物学流程。

主要能力:通过 REST API 或 Biopython 的 Bio.PDB.alphafold_db 查询预测并获取 mmCIF/PDB 坐标;下载 confidence_v4.json(逐残基 pLDDT)与 predicted_aligned_error_v4.json(PAE 矩阵);通过 Google Cloud Storage 与 BigQuery 获取蛋白质组级别的批量数据与元数据;解析结构、提取 CA 坐标或 B-factor 中的 pLDDT、计算接触与距离矩阵;批量处理多个蛋白并汇总统计。

使用方式:安装依赖,例如 uv pip install biopython requests numpy matplotlib pandas scipy,批量访问可选 gsutil 与 google-cloud-bigquery。单蛋白可用 alphafold_db.get_predictions("P00520") 与 download_cif_for 获取文件,或用 REST 端点 https://alphafold.ebi.ac.uk/api/prediction/{uniprot_id}。文件 URL 含版本后缀,如 {alphafold_id}-model_v4.cif 与 {alphafold_id}-confidence_v4.json。批量下载可用 gsutil -m cp gs://public-datasets-deepmind-alphafold-v4/proteomes/proteome-tax_id-9606-*.tar .

适用场景:结构蛋白质组学、药物发现中的靶点结构获取、蛋白质工程中基于 pLDDT 的稳定性区域识别、PAE 用于结构域相对位置分析,以及缺少实验结构的蛋白建模。

限制:预测为计算模型而非实验结构;不含配体、翻译后修饰与辅因子;不预测多链复合物;高 pLDDT 不保证功能准确性,低置信区域可能天然无序。当前数据库版本为 v4,文件 URL 带版本后缀,旧版本可能被弃用。数据采用 CC-BY-4.0 许可,需按资料引用 Jumper 等(2021)与 Varadi 等(2022)。具体速率限制与缓存策略暂未提供。