De novo генерация backbone

Генерация новой белковой геометрии (обычно Cα/frames), без готовой topology.

Generative task

Биологическая и инженерная цель

Получить designable backbone, затем отдельно спроектировать sequence.

Возможные исходные данные

Что именно генерируется

Классы генераторов

Какие архитектурные подходы используются

СтратегияЧто генерируетПредставлениеПримерыОграничениеSamplingNovel topologyIntegrated scoringComplexity
SE(3) frame/coordinate diffusionBackbone frames/coordinatesEquivariant 3D framesRFdiffusion, FrameDiffSequence нужно генерировать отдельноDiffusion trajectoriesДаОбычно нет; self-consistency downstreamЧисло residues × denoising steps × trajectories

Architecture-to-workflow consequences

Архитектурное решениеПрактическое следствие
Diffusion samplingRuntime зависит от числа trajectories и steps.
Backbone-only outputНужен inverse folding + independent folding.

Compute и deployment

Доступные инструменты

ИнструментGenerated objectПубликацияEvidence
ChromaBackbone/all-atom structure and sequencePeer-reviewed3–5 early prospective biophysical/structural validation
FrameDiffProtein backboneICML 2023 main track (A*)1 in silico generation/evaluation
RFdiffusion All-Atom (RFdiffusionAA)Protein backbone positioned around non-protein atoms; sequence typically downstreamPeer-reviewed3–4 prospective structural/functional validation
RFdiffusionProtein backbone / complex geometry; sequence is downstreamPeer-reviewed3–4 prospective binding/functional/structural validation

Типовые workflows

Evidence summary

RFdiffusion имеет сильное prospective evidence для общих белков, но не является antibody generator.

Что нельзя сравнивать напрямую

Как выбирать

Связанные архитектурные концепции

Frame diffusion, Coordinate diffusion, SE(3)-equivariant networks

Primary references

Illuminating protein space with a programmable generative model, SE(3) diffusion model with application to protein backbone generation, De novo design of protein structure and function with RFdiffusion, Generalized biomolecular modeling and design with RoseTTAFold All-Atom