AlphaFold3 在生物过程残基中离子构象蛋白的幻觉现象

蛋白质结构预测经历了快速进步，AlphaFold3 作为一种基于扩散的模型，能够预测蛋白质、核酸、小分子和离子等复杂生物分子相互作用。尽管 AlphaFold3 在折叠蛋白方面表现出高准确性，但其在内在无序蛋白 (IDP) 上的表现尚未得到充分探讨。IDP 占据人类蛋白质谱系的 30%至 40%，在转录、信号传递和疾病等过程中发挥关键作用。本研究使用来自 DisProt 数据库的 72 蛋白，聚焦评估 AlphaFold3 对 IDP 及其无序区域 (IDR) 的预测结果。我们在多个随机种子和集合输出上生成预测，并将残基级别的 pLDDT 分数与实验无序注释进行比较。我们的分析显示，32% 的残基与 DisProt 不对齐，其中一部分代表了 AlphaFold3 在无序区域或折叠区域错误预测结构的幻觉现象。此外，10% 的残基表现出情境驱动的不对齐，暗示 AlphaFold3 隐式地纳入了稳定结构假设。重要的是，18% 的残基与生物过程相关联时出现幻觉，这对药物发现和疾病研究产生了潜在的下游影响。这些发现凸显了 AlphaFold3 在建模 IDR 方面的局限性，强调了超越 pLDDT 的更精细幻觉度量的必要性，以及将实验无序数据集成以提高预测可靠性的重要性。