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RecCrysFormer:从 3D Patterson 图谱进行 refined 蛋白质结构预测的循环训练方法

定量方法 2026-01-30 v1 机器学习 最优化与控制

摘要

原子水平确定蛋白质结构仍是结构生物学中的重要挑战。我们提出了一种名为 RecCrysFormer\texttt{RecCrysFormer} 的混合模型,利用 transformer 的优势,旨在整合实验方法和机器学习方法,以从晶体学数据中进行蛋白质结构 determination。RecCrysFormer\texttt{RecCrysFormer} 利用 Patterson 图,并融合已知的标准化氨基酸残基部分结构,直接预测电子密度图,这些图对通过晶体学 refinement 过程构建详细的原子模型至关重要。RecCrysFormer\texttt{RecCrysFormer} 受益于一种“循环”训练方案,该方案在训练过程中不断整合晶体学 refinement 结果和先前训练运行的输出,作为额外输入以模板图形式呈现。使用基于 Protein Data Bank 的合成肽段的初步数据集,RecCrysFormer\texttt{RecCrysFormer} 在结构预测方面取得良好准确性,并对晶体参数变化(如单位胞尺寸和角度)表现出鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.00143,
  title  = {RecCrysFormer: Refined Protein Structural Prediction from 3D Patterson Maps via Recycling Training Runs},
  author = {Tom Pan and Evan Dramko and Mitchell D. Miller and George N. Phillips and Anastasios Kyrillidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00143},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 9 figures. To be published in Proceedings of CPAL 2025