Claude 助力破解 40 年谜题:首个原核生物 vault 蛋白颗粒 3D 结构出炉

Anthropic 官方文章配图:拱顶与测量刻度拼贴

Anthropic 11 月 4 日公布了旗下生物学实验室的新成果:首次解析出原核生物 vault 蛋白颗粒的三维结构。Vault 是 1986 年发现的中空桶状蛋白外壳,广泛存在于真核细胞中,但它的生物学功能 40 年来一直成谜。这次解析的颗粒来自感染细菌的噬菌体蛋白 L05,由 96 个相同蛋白拼成,质量约 9.5 兆道尔顿——比人类 vault 的 78 个拷贝更大、更圆,内部容积多出约 25%。

整个发现过程几乎每一步都有 Claude 参与。团队先用 Claude Science 在约 150 亿个预测蛋白序列里筛查 vault 蛋白的亲缘蛋白,挑出 44 个候选,在大肠杆菌里表达测试;15 个能产出可溶蛋白,其中 7 个组装成 vault 样颗粒,冷冻电镜最终确认了 4 个(2 个来自噬菌体、2 个来自细菌)。Claude 还把传统需要 3 天的提纯流程优化到约 90 分钟,首个结构模型 34 小时就完成——按团队估计,常规做法要花数周,整个项目不到 4 个月。

研究还做了结构改造实验:把构成桶壁的重复片段从 7 个复制成 9 个(与人类 vault 相同),颗粒变得更大、容积增加约 20%;而帽部关键位置的单点改动会让外壳合不上,变成开放的玫瑰花形颗粒。这说明 vault 可能通过复制自身片段来改变尺寸,也为将来把它改造成纳米胶囊、用于递送酶等生物技术应用提供了思路。

需要注意的限定也不少:成果已投稿 bioRxiv 预印本、尚未经过同行评议;颗粒目前只在大肠杆菌里造出来,还没验证它在天然宿主里是否同样形成;每个蛋白拷贝里还藏着一个未鉴定的小分子,Claude 推测可能是辅酶 A。Anthropic 也坦言 Claude 出过错:一次培养基添加剂的建议让项目延误两周,冷冻电镜处理早期还跳过标准步骤、做出一张与镜像混合的错误图谱。这篇工作与此前 Anthropic 让数千个 Claude 智能体攻击自家训练监控的研究同属一个方向:AI 正从“帮科学家查文献”走向全程参与实验设计与结构解析,也与 OpenAI 用 AI 攻下三道科学难题的尝试形成对照。

来源:Anthropic 官方博客,原文:https://www.anthropic.com/research/investigating-vault-particles-with-claude

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