An All-Atom Generative Model for Designing Protein Complexes

要約

タンパク質は通常、複合体に存在し、他のタンパク質や生体分子と相互作用して特定の生物学的役割を実行します。
シングルチェーンタンパク質モデリングに関する研究は、ESMやAlphafoldのシリーズなどのモデルで進歩が見られるように広範かつ深く調査されています。
これらの開発にもかかわらず、多鎖タンパク質の研究とモデリングは、生物学的機能を理解するために不可欠ですが、ほとんどチャートされていないままです。
これらの相互作用の重要性を認識して、マルチチェーンタンパク質のモデリング用に特別に設計されたモデルであるAPM（全原子タンパク質生成モデル）を紹介します。
APMは、原子レベルの情報を統合し、マルチチェーンタンパク質に関するデータを活用することにより、鎖間相互作用を正確にモデル化し、タンパク質複合体をゼロから結合能力を備えたデザインを設計することができます。
また、マルチ鎖タンパク質の折りたたみおよび逆折りたたみのタスクを実行します。
さらに、APMはダウンストリームアプリケーションで汎用性を示します。これは、特定のタスクでのゼロショットサンプリングをサポートし、最先端の結果を達成すると同時に、監視された微調整（SFT）を通じてパフォーマンスの向上を実現します。
コードはhttps://github.com/bytedance/apmでリリースされます。

要約(オリジナル)

Proteins typically exist in complexes, interacting with other proteins or biomolecules to perform their specific biological roles. Research on single-chain protein modeling has been extensively and deeply explored, with advancements seen in models like the series of ESM and AlphaFold. Despite these developments, the study and modeling of multi-chain proteins remain largely uncharted, though they are vital for understanding biological functions. Recognizing the importance of these interactions, we introduce APM (All-Atom Protein Generative Model), a model specifically designed for modeling multi-chain proteins. By integrating atom-level information and leveraging data on multi-chain proteins, APM is capable of precisely modeling inter-chain interactions and designing protein complexes with binding capabilities from scratch. It also performs folding and inverse-folding tasks for multi-chain proteins. Moreover, APM demonstrates versatility in downstream applications: it achieves enhanced performance through supervised fine-tuning (SFT) while also supporting zero-shot sampling in certain tasks, achieving state-of-the-art results. Code will be released at https://github.com/bytedance/apm.

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