针对蛋白质突变效应预测的多层次相互作用建模
机器学习
2024-05-29 v1 人工智能
生物大分子
摘要
蛋白质-蛋白质相互作用是许多生物过程的中介者。准确预测突变对相互作用的影响对于引导这些相互作用的调控至关重要，从而在治疗开发和药物发现中发挥重要作用。突变通常在三个层次上影响相互作用：突变残基表现出不同的侧链构象，导致主链构象变化，最终影响蛋白质之间的结合亲和力。然而，现有方法通常仅关注侧链层次的相互作用建模，导致预测次优。在本工作中，我们提出了一种自监督多层次预训练框架 ProMIM 来完整捕获所有三个层次的相互作用，并设计了 well-designed 的预训练目标。实验表明 ProMIM 在标准基准测试上优于所有基线方法，尤其在可能发生主链构象显著变化的突变方面效果更佳。此外，来自零样本评估的 SARS-CoV-2 突变效应预测和抗体优化结果均彰显了 ProMIM 作为下一代强大工具用于开发新型治疗方法和新药的潜力。
引用
@article{arxiv.2405.17802,
title = {Multi-level Interaction Modeling for Protein Mutational Effect Prediction},
author = {Yuanle Mo and Xin Hong and Bowen Gao and Yinjun Jia and Yanyan Lan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.17802},
year = {2024}
}