La-Proteina: Atomistische Protein-Generierung durch teilweise latente Flussabgleichung

Kürzlich sind viele generative Modelle zur de novo Proteinstrukturdiskussion entstanden. Allerdings widmen sich nur wenige der anspruchsvollen Aufgabe, direkt vollständig atomistische Strukturen zusammen mit der zugrundeliegenden Aminosäuresequenz zu generieren. Dies ist herausfordernd, zum Beispiel, weil das Modell während der Generierung über Seitenketten nachdenken muss, die in ihrer Länge variieren. Wir stellen La-Proteina vor, ein Modell zur atomistischen Proteinentwicklung auf Basis einer neuen teilweise latenten Proteindarstellung: Die grobe Rückgratstruktur wird explizit modelliert, während Sequenz und atomistische Details durch latente Variablen fester Dimensionalität pro Rest erfasst werden, wodurch Herausforderungen expliziter Seitenkettendarstellungen effektiv umgangen werden. Durch Flussanpassung in diesem teilweise latenten Raum wird die gemeinsame Verteilung über Sequenzen und vollständig atomare Strukturen modelliert. La-Proteina erreicht den aktuellen Stand der Technik bei mehreren Generierungsbenchmarks, einschließlich vollatomarer Co-Designfähigkeit, Vielfalt und struktureller Gültigkeit, wie detaillierte strukturelle Analysen und Bewertungen bestätigen. Bemerkenswerterweise übertrifft La-Proteina auch frühere Modelle in Bezug auf die Leistungsfähigkeit bei der atomistischen Motivscaffolding (motif scaffolding), was entscheidende atomistische strukturbedingte Proteinentwurfsaufgaben ermöglicht. Darüber hinaus ist La-Proteina in der Lage, bis zu 800 Residuen umfassende co-designfähige Proteine zu generieren – ein Bereich, in dem die meisten Baseline-Modelle versagen und keine gültigen Stichproben produzieren können – was die Skalierbarkeit und Robustheit von La-Proteina unterstreicht.