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alphafold-database

数据与分析

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更新于 10-15 23:58

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 2 亿多个蛋白质。该技能用于按 UniProt ID 或蛋白名检索预测结构、下载坐标文件、评估置信度,并将预测整合进计算流程,适用于结构蛋白质组学、药物发现、蛋白质工程与进化研究等场景。

主要能力:1) 检索与获取:可用 Biopython 的 Bio.PDB.alphafold_db 获取预测、下载 mmCIF 或直接得到 Structure 对象;也可直接调用 REST 接口 https://alphafold.ebi.ac.uk/api/prediction/{uniprot_id}。2) 文件下载:模型坐标 model_v4.cif(或 .pdb)、置信度 confidence_v4.json、预测对齐误差 predicted_aligned_error_v4.json,URL 形如 https://alphafold.ebi.ac.uk/files/{alphafold_id}-model_v4.cif。3) 置信度分析:pLDDT 为逐残基置信度(0-100,>90 很高、70-90 高、50-70 低、<50 很低);PAE 表示残基对相对位置置信度(<5 Å 可靠、>15 Å 不确定)。4) 批量访问:通过 Google Cloud Storage(gs://public-datasets-deepmind-alphafold-v4/)下载蛋白质组,或用 BigQuery 查询 bigquery-public-data.deepmind_alphafold.metadata 元数据。5) 结构解析:用 MMCIFParser 提取坐标、计算距离与接触,pLDDT 存于 B-factor 列。

使用方式:安装 uv pip install biopython requests numpy matplotlib pandas scipy;批量可选 uv pip install google-cloud-bigquery gsutil。也可经 3D-Beacons 联邦 API 访问。

限制:预测为计算模型而非实验结构;高 pLDDT 不保证功能准确;低置信区可能无序;PAE 仅反映相对域置信;预测不含配体、翻译后修饰与辅因子;仅单链,不预测多链复合物;当前版本 v4,旧版本可能弃用;数据为 CC-BY-4.0,需引用 Jumper et al. (2021) 与 Varadi et al. (2022)。