腾讯AI Lab 3篇蛋白质组论文入选国际顶级期刊

从根本上阐释生命提供重要技术参考

3月20日,腾讯 AI Lab实验室3篇蛋白质组论文正式入选国际顶级学术期刊,论文分别在数据库、AI建模、AI辅助临床三个角度提出了全新的研究方案,为人类高效精准分析蛋白质组数据、理解肿瘤微环境、发现生物学新机制打下坚实基础,并从根本上阐释生命提供重要技术参考。

科学界曾认为,只要绘制出人类基因组序列图,就能了解疾病的根源,但事实并非如此。相同的基因往往有不同的表达,比如,人体不同组织器官的基因组是一样的,但是各个组织器官的蛋白质组不完全一样。中国科学院院士贺福初曾表示,要真正阐释生命,必须从蛋白质组中寻找答案。

目前,人类对蛋白质组的研究已经进入单细胞级别,但对于单细胞的研究缺乏足够的大规模集成数据库,阻碍了研究人员获取和探索单细胞蛋白质组数据。腾讯 AI Lab研究人员在最新的论文中基于AI技术,提供了目前全球数据量最大,覆盖技术和数据集最为广泛的单细胞蛋白质数据库,包括133个基于抗体的单细胞蛋白质组数据集,涉及超过3亿个细胞和超过800个标记/表面蛋白质,这个数据库将为人类探索蛋白质组学提供详细的数据参考。

针对单细胞蛋白质组的研究,另一项重要的技术就是精准检测。准确检测单细胞内部蛋白质组的特征对于疾病筛查具有重要意义,但目前传统的检测技术存在诸多弊端,阻碍了单细胞蛋白质组数据的准确分析和使用。针对此,腾讯AI Lab在另一篇论文中,借助AI建模提出了一种新颖的多功能算法scPROTEIN,创造性解决了单细胞蛋白组学数据的特殊挑战。这一研究成果为基于单细胞蛋白质组的肿瘤发生发展机制研究、药物靶点发现和肿瘤早筛和微环境研究提供重要的AI辅助作用。

如果说上一篇论文聚焦的是单细胞内部,那么在第3篇论文中,腾讯AI Lab的研究人员聚焦细胞外的组织结构,从更为宏观的角度来分析特定组织中不同细胞类型(比如肿瘤)的比例,从而更为科学的辅助治疗。为此,腾讯AI Lab提出一种全新的反卷积方法,在单细胞数据的情况下,从组织蛋白质组数据中挖掘出特定细胞类型比例这一全新信息,从而获取其中的肿瘤微环境信息,助力肿瘤辅诊和预后分析。

据了解,腾讯AI Lab在AI for Science特别是生命科学领域深耕数年,具有丰富的知识和技术积累,研究领域包括单细胞多组学、蛋白质结构设计、蛋白质折叠、AI制药、空间组学和免疫组库等,已发表scBERT和猕猴大脑图谱等研究成果。成立于2016年的腾讯AI Lab,以“学术有影响,工业有产出”为目标,已经将AI能力运用在游戏、内容、虚拟人以及医疗、医药、基因计算等多个场景中。

论文链接:

《SPDB: a comprehensive resource and knowledgebase for proteomic data at the single-cell resolution》 入选生物信息学领域数据库方面专业期刊Nucleic Acids Research。

《A Versatile Deep Graph Contrastive Learning Framework for Single-cell Proteomics Embedding》入选Nature旗下方法学专业期刊Nature Methods。

《Deep domain adversarial neural network for the deconvolution of cell type mixtures in tissue proteome profiling》入选Nature旗下机器学习专业期刊Nature Machine Intelligence

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