NS-Pep：用于 de novo 肽段设计的非标准氨基酸
生物大分子
2025-10-07 v1 人工智能
摘要
包含非标准氨基酸(NSAAs)的肽药物可提高结合亲和力和药理性能，但现有肽设计方法仅限于标准氨基酸，导致NSAA-aware设计基本未被探索。我们引入NS-Pep，一个用于共设计肽序列和结构的统一框架。主要挑战在于NSAAs极度欠样本——最常见的一种SEP仅占残基比例的0.4%以下，导致严重的长尾分布。为提高对稀有氨基酸的泛化能力，我们提出残基频率引导修改(RFGM)，通过频率感知的logit校准来缓解过度惩罚，理论和实证分析均予以支持。此外，我们认识到不足的侧链建模限制了NSAAs的几何表示。为此，我们引入渐进式侧链感知(PSP)，进行粗到细的扭转和位置预测，引入相互作用感知加权(IAW)以强调口袋近残基。此外，NS-Pep可自然推广到NSAAs的肽折叠任务，解决当前工具的主要局限。实验表明，NS-Pep在序列恢复率和结合亲和力方面分别提高了6.23%和5.12%，在肽折叠成功率上比AlphaFold3高出17.76%。
引用
@article{arxiv.2510.03326,
title = {NS-Pep: De novo Peptide Design with Non-Standard Amino Acids},
author = {Tao Guo and Junbo Yin and Yu Wang and Xin Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.03326},
year = {2025}
}