Sidechain conditioning and modeling for full-atom protein sequence design with FAMPNN

序列(生物学) 化学 蛋白质设计 肽序列 蛋白质测序 回路建模 理论(学习稳定性) 蛋白质结构 计算机科学 结晶学 蛋白质结构预测 生物化学 机器学习 基因
作者
Richard W. Shuai,Talal Widatalla,Po‐Ssu Huang,Brian Hie
标识
DOI:10.1101/2025.02.13.637498
摘要

Leading deep learning-based methods for fixed-backbone protein sequence design do not model protein sidechain conformation during sequence generation despite the large role the three-dimensional arrangement of sidechain atoms play in protein conformation, stability, and overall protein function. Instead, these models implicitly reason about crucial sidechain interactions based on backbone geometry and known amino acid sequence labels. To address this, we present FAMPNN (Full-Atom MPNN), a sequence design method that explicitly models both sequence identity and sidechain conformation for each residue, where the per-token distribution of a residue's discrete amino acid identity and its continuous sidechain conformation are learned with a combined categorical cross-entropy and diffusion loss objective. We demonstrate that learning these distributions jointly is a highly synergistic task that both improves sequence recovery while achieving state-of-the-art sidechain packing. Furthermore, benefits from explicit full-atom modeling generalize from sequence recovery to practical protein design applications, such as zero-shot prediction of experimental binding and stability measurements.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Dan完成签到 ,获得积分10
1秒前
bridge发布了新的文献求助20
1秒前
3秒前
5秒前
yh发布了新的文献求助10
5秒前
wuxidixi发布了新的文献求助10
6秒前
包谷冬完成签到 ,获得积分0
7秒前
怕黑的雪莲完成签到,获得积分10
7秒前
10秒前
大模型应助外向的白玉采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
往往超可爱完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
18秒前
wos发布了新的文献求助10
18秒前
liu发布了新的文献求助10
18秒前
LCC完成签到,获得积分10
18秒前
sonic完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
19秒前
19秒前
wuxidixi完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
外向的白玉给外向的白玉的求助进行了留言
20秒前
20秒前
20秒前
clyhg完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助随风采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
23秒前
25秒前
25秒前
25秒前
AnasYusuf完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
25秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965174
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3510528
关于积分的说明 11153741
捐赠科研通 3244822
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1792646
邀请新用户注册赠送积分活动 873928
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804081