ProteinWeaver：面向蛋白主链设计的分而组装方法
生物大分子
2024-11-28 v2 机器学习
摘要
大自然通过“分而组装”策略创造出多样化的蛋白质。鼓舞此思想，我们引入 ProteinWeaver，这是一个用于蛋白主链设计的两阶段框架。该方法首先生成单个蛋白域，然后利用 SE(3) 扩散模型对这些域进行灵活组装。关键挑战在于组装步骤，由于域间相互作用景观的复杂与粗糙。为此，我们采用优势对齐方法，通过对比分析生成的样本来辨别结构与相互作用景观之间的复杂关系。全面实验表明，ProteinWeaver：（1）通过多样化的域组装生成高质量、新颖的蛋白主链；（2）相较于当前主流的蛋白主链设计方法 RFdiffusion，在长链蛋白方面分别提升 13% 和 39%；（3）通过示例案例研究展示其在协作功能设计方面的潜力。总之，通过引入“分而组装”范式，ProteinWeaver 推动了蛋白工程，并为功能蛋白设计开辟了新方向。
关键词
引用
@article{arxiv.2411.16686,
title = {ProteinWeaver: A Divide-and-Assembly Approach for Protein Backbone Design},
author = {Yiming Ma and Fei Ye and Yi Zhou and Zaixiang Zheng and Dongyu Xue and Quanquan Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16686},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 10 figures, 3 tables