Hannes Stark Felix Faltings MinGyu Choi Yuxin Xie† et al

초록

우리는 단백질 및 펩타이드를 설계하기 위한 전체 원자 수준의 생성 모델인 BoltzGen을 소개한다. 이 모델은 다양한 형식의 바인더를 설계하여 광범위한 생분자 표적과 결합할 수 있도록 한다. BoltzGen은 표적-바인더 상호작용에 대한 강력한 구조적 추론 능력을 생성 설계 과정에 통합함으로써, 설계의 정밀도와 효율성을 극대화한다. 이는 설계와 구조 예측을 통합함으로써 달성되며, 결과적으로 단일 모델로서 최첨단의 접힘 성능을 달성한다. BoltzGen의 생성 과정은 공유 결합, 구조적 제약 조건, 결합 부위 등에 대한 유연한 설계 사양 언어를 통해 제어할 수 있다. 우리는 총 26개의 표적에 대해 기능성 및 친화도 측정을 포함한 8개의 다양한 실험실 설계 캠페인을 통해 이 모델의 성능을 실험적으로 검증하였다. 실험은 나노바인더에서 디설파이드 결합 펩타이드에 이르는 다양한 바인더 형식을 포함하며, 비정형 단백질에서 소분자에 이르는 다양한 표적을 다루었다. 예를 들어, 기존에 알려진 구조를 가진 단백질과 낮은 유사도를 가진 9개의 새로운 표적에 대해 각각 15개의 나노바인더 및 단백질 바인더 설계를 테스트하였다. 두 바인더 형식 모두에서 66%의 표적에 대해 나노몰라르 수준의 바인딩 활성을 보였다. 본 연구에서는 모델 가중치, 데이터, 추론 코드를 공개한다.