MacroGuide：用于大环分子生成的拓扑引导
机器学习
2026-02-17 v1
摘要
大环分子是环状分子，因其对难作靶点的选择性和结合亲和力增强而成为小分子药物的有前景的替代方案。尽管其化学价值巨大，但在生成建模中仍属未被充分探索的领域，这可能归因于其在公开数据集中的稀缺以及在标准深度生成模型中强制拓扑约束的挑战。我们引入 MacroGuide：大环分子生成的拓扑引导，这是一种扩散引导机制，通过持久同调（Persistent Homology）引导预训练的分子生成模型采样，以生成大环分子，无论是无条件还是条件（蛋白口袋）设置。在每个去噪步骤中，MacroGuide 基于原子位置构建 Vietoris-Rips 复合体，通过优化持久同调特征来促进环形成。经验上地，将 MacroGuide 应用于预训练扩散模型后，大环分子的生成率从 1% 提升至 99%，同时在化学有效性、多样性和 PoseBusters 等关键质量指标上表现出与或优于现有最先进方法的性能。
引用
@article{arxiv.2602.14977,
title = {MacroGuide: Topological Guidance for Macrocycle Generation},
author = {Alicja Maksymiuk and Alexandre Duplessis and Michael Bronstein and Alexander Tong and Fernanda Duarte and İsmail İlkan Ceylan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14977},
year = {2026}
}