基于反应条件的 De Novo 酶设计模型 GENzyme
生物大分子
2024-11-27 v1 人工智能
摘要
RFDiffusionAA、AlphaFold3、AlphaProteo 和 Chai1 等模型的出现，主要从结合角度出发，聚焦于创建理想的锁钥模型，彻底改变了蛋白质结构建模和相互作用预测。然而，这些方法在酶-底物相互作用方面可能不足，因为理想的结合模型较少见，诱导构象状态更常见。为此，我们转向功能视角进行酶设计，将酶的功能定义为其催化的反应。本文介绍了 GENzyme—a 个以催化反应为输入，生成酶活性位点、完整酶结构和酶-底物结合复合物的 de novo 酶设计模型。GENzyme 是一个端到端的三阶段模型，集成了 (1) 活性位点生成与序列共设计模块、(2) 活性位点填充与酶逆折叠模块，以及 (3) 结合与筛选模块，以优化和预测酶-底物复合物。整个设计过程均由目标催化反应驱动。这种以反应为首的ethods 方法，可能在创建能够催化特定反应的酶方面超越结构基于和结合导向模型。我们在 https://github.com/WillHua127/GENzyme 提供了 GENzyme 代码。
引用
@article{arxiv.2411.16694,
title = {Reaction-conditioned De Novo Enzyme Design with GENzyme},
author = {Chenqing Hua and Jiarui Lu and Yong Liu and Odin Zhang and Jian Tang and Rex Ying and Wengong Jin and Guy Wolf and Doina Precup and Shuangjia Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16694},
year = {2024}
}