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蛋白质结构预测对于生物医学研究至关重要，揭示蛋白质的功能机制、设计新的药物和治疗方法、理解疾病发生的分子基础等等。通过预测蛋白质的三维结构，科学家可以在实验测定之前对蛋白质的潜在功能进行假设和研究。
今天，小编整理了蛋白质结构预测的几种主要方法和工具，帮助大家更好地了解这一领域的前沿进展。
1. AlphaFold 3
AlphaFold 3是由谷歌DeepMind开发的蛋白质结构预测工具，相较于前两代，它不仅专长于蛋白质结构预测，更拓展至DNA、RNA等生物分子的结构解析与相互作用预测。预测的蛋白质结构精度非常高，接近实验测定的水平。其核心结合了Transformer模型与Evoformer模块处理多序列比对，理解进化信息与氨基酸相互作用，提升预测准确性。
AlphaFold3的一个重要特点是它提供了一个免费的服务器，研究人员可以通过这个服务器提交预测请求，获得蛋白质、DNA、RNA以及相关分子复合物的结构模型。需要注意的是，服务器的使用有一定的限制，每天的预测次数有限。
网址：https://alphafold.ebi.ac.uk/
2. SWISS-MODEL
SWISS-MODEL是一款采用同源建模法（homology modeling）进行蛋白质三级结构预测的全自动在线平台。只需提供氨基酸序列，SWISS-MODEL便能快速生成预测的蛋白三维结构模型。SWISS-MODEL每周会根据UniProtKB蛋白组的数据对13种物种的所有序列进行建模，预测精度非常高。
网址：https://www.swissmodel.expasy.org/
3. I-TASSER
I-TASSER是由张阳教授发明的，一种基于穿线法的结构预测方法，首先通过增强型二级结构的Profile-Profile Threading Alignment（PPA）搜索可能的蛋白质折叠，然后通过迭代的Threading ASSEmbly Refinement（TASSER）程序来组装和优化模型。I-TASSER能够预测蛋白质的结构并提供关于蛋白质功能的预测，包括蛋白质-配体结合位点的识别等。
需要注意：使用需要教育账号进行注册，一个账号一次只能预测一个结构。
网址：https://zhanggroup.org/I-TASSER/
4. Phyre2
Phyre2（Protein Homology/Analogy Recognition Engine Version 2）是Phyre的升级版，主要使用远程同源检测的方法对蛋白序列进行3D建模，预测配体结合位点和氨基酸变异影响( nonsynonymous SNPs)，Phyre2分析功能强大，界面简洁，操作简单，是一款很实用的蛋白结构、功能和变异预测分析的在线工具。特别适合处理序列相似性较低的蛋白质。
网址：http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2/html/page.cgi?id=index
5. RoseTTAFold
RoseTTAFold是华盛顿大学David baker团队开发的基于“三轨（three-track）”模型的神经网络，信息在一维氨基酸序列信息、二维距离图和三维坐标之间来回流动，使网络能够共同推理序列内部和之间的关系、距离和坐标。
网址：https://www.cameo3d.org/
6. HelixFold-Single
HelixFold-Single结合了大规模蛋白质语言模型（PLM）和AlphaFold2的几何学习能力，能够在无需多序列比对（MSA）的情况下进行蛋白质结构预测，提供了秒级预测的速度，适用于大规模蛋白质结构预测。
网址：https://paddlehelix.baidu.com/app/drug/protein-single/forecast
