Scientists launch world’s most comprehensive human virus protein database

借助人工智能的力量,英国医学研究理事会-格拉斯哥大学病毒研究中心的一个研究团队推出了Viro3D</b0——这是全球最全面的人类和动物病毒蛋白质结构预测数据库。
这个免费且可搜索的人工智能驱动的数据库为病毒研究提供了全新的、深入的视角,让我们能够快速了解更多关于病毒的起源和进化信息。
尽管病毒颗粒是地球上数量最多的生物实体,但这些微小的结构仍然是人们了解最少的事物之一。到目前为止,对病毒内部关键蛋白质结构的深入了解,只能通过缓慢而费力的研究工作来实现,这样的速度影响了我们快速开发治疗方法和疫苗的能力。
如今,为了加快我们的理解,由英国医学研究委员会-格拉斯哥大学病毒研究中心的乔·格罗夫博士领导的一组研究人员,利用人工智能的力量创建了一个包含数千种人类和动物病毒蛋白质的新数据库。
Viro3D包含来自4400种人类和动物病毒的85000种蛋白质的高质量结构模型,这是人类和动物病毒完整结构模型的最大数据库,将我们在该领域的现有知识扩展了30倍。
Viro3D的创建者们期望该数据库能开启人类和动物病毒研究的新纪元,并加速针对现有地方性病毒(如肝炎、艾滋病病毒、普通感冒和新冠病毒)以及新型和新发大流行威胁的抗病毒药物与疫苗的研发。

该数据库最近在《分子系统生物学》杂志上进行了详细阐述,它已经揭示了一些关于导致新冠肺炎的病毒SARS-CoV-2基因起源的此前未知信息。
Viro3D的数据表明,新冠病毒中的一种关键蛋白质(也是导致感染的蛋白质之一)可能最初来自与一种 ancestral疱疹病毒的基因交换。疱疹病毒家族可引发多种疾病,包括唇疱疹和水痘。
研究团队表示,Viro3D有潜力针对数千种不同的蛋白质生成更多此类信息——关于病毒的进化史和起源——这将有助于极大地加深我们对人类和动物病毒的理解,进而提高我们快速对抗这些病毒的能力。
格拉斯哥大学病毒研究中心(由医学研究理事会资助)的主要作者乔·格罗夫博士表示:“我们对病毒群体内部巨大的遗传多样性的理解才刚刚开始。病毒与细胞生命一样古老,已经存在了数十亿年。”
“Viro3D为我们提供了一种全新的病毒视角,让我们能够了解它们的起源和进化。我们期待Viro3D以及人工智能能够加速针对现有地方性病毒的抗病毒药物和疫苗的计算设计。然后,我们可以将这些设计带回实验室,再应用到现实世界中。”
蛋白质是生命的基本组成单位,为我们的细胞执行着大量功能,并在健康与疾病中都扮演着关键角色。为了了解蛋白质的工作原理,研究人员必须能够观察它们的三维结构。
尽管人工智能的进步催生了通用蛋白质结构数据库的建立,例如AlphaFold数据库和进化尺度建模宏基因组图谱,但到目前为止,病毒蛋白质要么被排除在预测工作之外,要么仅以少量纳入其中。
更多信息:乌拉德·利特文等人,《Viro3D:全面的病毒蛋白质结构预测数据库》,《分子系统生物学》(2025年)。DOI:10.1038/s44320-025-00147-9
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