AlphaFold2 三分鐘手把手教學 (用 DeepMind 預測蛋白質摺疊的結構)

AlphaFold2 簡介

簡介的部分我就跳過了 各位可以在網路上查到很多資料, 這裡很快的帶過. 

之前AlphaFold2以很高的分數 讓大家議論紛紛 

不過沒有釋放出 source code 讓大家再度議論紛紛

 

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03819-2

也導致另一個團體也做了一個類似的出來

https://science.sciencemag.org/content/early/2021/07/19/science.abj8754

至今, 這兩大系統都開源了, 但今天我們focus在AlphaFold上

https://github.com/deepmind/alphafold

不過今天我不是要教你用上面這個官方版的AlphaFold, 因為不要說架起來, 單獨download必要的資料就花很多時間.

今天要教大家怎樣三分鐘就從頭跑到尾.

簡易上手教學 (TL;DR)

簡易上手版 AlphaFold2

1. 連到
https://colab.research.google.com/github/sokrypton/ColabFold/blob/main/AlphaFold2.ipynb

2. Runtime - Run All

預測蛋白質複合物的結構

1. insulin https://www.ebi.ac.uk/pdbe/entry/pdb/1trz/protein/1
GIVEQCCTSICSLYQLENYCN
https://www.ebi.ac.uk/pdbe/entry/pdb/1trz/protein/2
FVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKT

2. 連到
https://colab.research.google.com/github/sokrypton/ColabFold/blob/main/AlphaFold2_complexes.ipynb

3. 將insulin的chainA和chainB填入 選 pair_msa

4. Runtime - Run All

其他參考資料

https://towardsdatascience.com/google-colab-notebooks-are-already-running-deepminds-alphafold-v-2-92b4531ec127

電子鼻的重要元件

嗅覺 對我來說 是一個很迷人的東西 我說的不是味道很迷人 而是背後的原理 在科學上 讓我很著迷

為什麼呢? 因為目前大部分的 sensor 一次都只能偵測少數分子, 比如說 偵測有沒有甲醛 那這個偵測器就只能偵測甲醛 無法同時偵測其他東西.

當然 我們可以用質譜儀(或者用 MS/MS, LC-MS/MS) 一次偵測多個化合物, 但是整個機器的體積實在是太龐大了.

你完全無法帶出去玩, 甚至放在家裡也都把自己弄得很像傻子.

我要的是一個可以像手機那樣可以帶出去玩的玩具啊!

之前大概的構想是像 microarray 那樣, 弄個晶片 上面一堆probe, 然後看看哪些probe黏到東西, 然後用AI train出一個model就完成了.

不過隨著時間進步, 

現在只需要用LSPR這個原理, 就可以做出超小的device, 利用吸收光譜的原理 得知是什麼東西黏了上來, 然後吸收能量後又跑掉了.

不論你想拿去聞食物、香水、疾病、藥物、毒品、有毒氣體 隨你.

What a time to be alive.

整合 中醫的中藥 和 西醫的西藥 的困難與現況

很高興我們可以生在現代。

幾年前 想把中醫跟西醫整合 困難度實在是有點高。

主要一個馬上會碰到的困難就是 中醫在敘述症狀的時候 用的詞彙與文字 都是現代人難以用西醫可以了解的方式敘述的。

比如說什麼冷啊熱的 補氣啊 陰陽啊什麼的, 跟西方了解的人體知識實在是對不上。

這就像埃及古文字的解碼，你要怎麼翻譯成現代西醫看得懂的語言。

這還只是第一步, 再來, 中醫用的中藥通常都是食材, 西醫用的主要是小分子藥物, 差別在於, 食材裡面太多小分子, 中醫也不知道到底是裡面的哪些分子起了作用, 也因此西醫根本不敢用.

這些困難 在現在這個 AI / data mining / text mining / 統計 發達的時代, 我們可以很輕易地用各種algorithm 找出到底雙方各說各話有沒有什麼共通點? 其實哪些部分他們其實是在說同一件事情?

https://www.symmap.org/

這個網站 用統計的方式 把剛剛提到的幾件事 連結在一起。

這個網站 算是個起頭，後來一些其他的學者，就用類似的方式 更進一步的把中藥裡面的小分子與西醫的症狀連結起來。

http://herb.ac.cn/

比如說這個網站 甚至把疾病與中藥材連結起來, 比如說

查詢瘧疾, 他就會告訴你可以用青蒿素, 也就是2015年諾貝爾獎生理或醫學獎得主屠坳坳主要的貢獻。

你不用是諾貝爾獎得主 也可以得出跟諾貝爾獎得主一樣的結論。

避邪物的前世今生

最有名的應該就是端午節用艾草避邪 

艾草中的青蒿素可以說是上面故事中治療瘧疾最好的藥物, 屠呦呦還因此得了諾貝爾獎。 

說道端午節的辟邪，除了艾草另一個是大蒜。

聽起來有沒有感覺像國外的大蒜 可以擋吸血鬼?

另外也有人覺得韭菜也避邪

韭菜和大蒜還蠻多共通點，都不算素食、都有人覺得臭、甚至有人覺得壯陽

除了避邪

他們可能還抗癌呢! 青蒿素抗癌? 大蒜抗癌?

不過 如果你是植物的話 你可能需要的避邪物可能是避忌植物。咦? 艾草又上榜了?

褐藻醣膠的前世今生

《本草拾遺》：主陰潰腫，煮汁咽之，如癭氣，取末蜜丸含化，自消也。

不論是國衛院研究的褐藻醣膠、中研院翁啟惠院士的岩藻醣、日本的昆布、菜市場的海帶、便當裡的電話線海茸

其實都是褐藻

裡面的褐藻醣膠 褐藻多醣 岩藻醣 不管是貴鬆鬆的 還是便宜的 都是換換名字的同一個東西

多醣體本來就有很多功效，
你可以看看什麼靈芝啊、巴西蘑菇啊、牛樟芝之類的，雖然都帶有不同的多醣體，但都宣稱一堆很類似的療效對吧。

要便宜的話，燕麥、香菇、金針菇也有很多有療效的多醣體。

吃進體內的大分子褐藻多醣，分解後產生的寡糖也有其他的功效，比如說當作益菌生。

本篇的重點都在上面那些link裡面，
總結上面那些link的結論，還是老話一句
食補不用貴有效就好，但想要用一種食物達到某種療效，請別開玩笑，生病請找醫生。

補充時要小心量。吃少無效吃多中毒(海帶含碘量太高 會碘中毒 或砷中毒)。