Hannes Stark Felix Faltings MinGyu Choi Yuxin Xie† et al

الملخص

نقدّم نموذج بولتزجين (BoltzGen)، وهو نموذج توليدي على مستوى الذرات لتصميم البروتينات والببتيدات عبر جميع الأنواع لربط طيف واسع من الأهداف الجزيئية الحيوية. يُدمج نموذج بولتزجين قدرات تفكير هيكلية قوية حول التفاعلات بين الهدف والمركب المرتبط ضمن عملية التصميم التوليدية. ويتم تحقيق ذلك من خلال دمج عملية التصميم مع توقع البنية، مما يؤدي إلى نموذج واحد يحقق أيضًا أداءً متميزًا في طي البروتينات. يمكن التحكم بعملية التوليد في بولتزجين باستخدام لغة محددة مرنة تشمل الروابط التساهمية، والقيود الهيكلية، ومواضع الربط، وغيرها. وقد قمنا بتحقق تجريبي لهذه القدرات في ثمانية حملات تصميم متنوعة في المختبر، مع قياسات وظيفية وارتباطية عبر 26 هدفًا. وشملت هذه التجارب أنواعًا متنوعة من المُرَتِّبات، من النانوأجسام إلى الببتيدات المرتبطة بجسر كبريتيد، وشَمَلَت أهدافًا متنوعة من البروتينات غير المنتظمة إلى الجزيئات الصغيرة. على سبيل المثال، قمنا باختبار 15 تصميمًا لنانوأجسام وبروتينات مُرَتِّبة ضد كلٍ من تسع أهداف جديدة، ذات تشابه منخفض مع أي بروتين يتوفر له بنية معروفة مربوطة. وقد أدى ذلك، في كلا نوعي المرتبطات، إلى الحصول على مركبات مرتبطة بتركيزات نانومولارية في 66% من الأهداف. ونُشرت أوزان النموذج، والبيانات، وواجهات الاستنتاج (inference) للاستخدام العام.