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QDockBank:基于实用级量子计算机预测的蛋白质片段配体对接数据集

新兴技术 2025-08-05 v1

摘要

蛋白质结构预测是计算生物学中的一个核心挑战,特别是在配体结合区域的片段中,精确建模仍然困难。量子计算提供了一种新颖的第一性原理建模范式,但其应用目前受到硬件限制、高计算成本以及缺乏标准化基准数据集的制约。在这项工作中,我们提出了QDockBank——第一个完全使用实用级量子计算机生成的大规模蛋白质片段结构数据集,专门为蛋白质-配体对接任务设计。QDockBank包含从配体结合口袋中提取的55个蛋白质片段。该数据集通过在超导量子处理器上执行数十小时生成,使其成为第一个总计算成本超过一百万美元的基于量子计算的蛋白质结构数据集。实验评估表明,QDockBank预测的结构在RMSD和对接亲和力分数方面均优于AlphaFold2和AlphaFold3预测的结构。QDockBank作为评估基于量子计算的蛋白质结构预测的新基准。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.00837,
  title  = {QDockBank: A Dataset for Ligand Docking on Protein Fragments Predicted on Utility-Level Quantum Computers},
  author = {Yuqi Zhang and Yuxin Yang and Cheng-Chang Lu and Weiwen Jiang and Feixiong Cheng and Bo Fang and Qiang Guan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00837},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 7 figures. Accepted at SC 2025. Preprint for conference submission