Fixed-backbone inverse folding

Подбор sequence, совместимой с заданным backbone.

Generative task

Биологическая и инженерная цель

Сохранить fold/interface geometry и получить designable sequences.

Возможные исходные данные

Что именно генерируется

Классы генераторов

Какие архитектурные подходы используются

СтратегияЧто генерируетПредставлениеПримерыОграничениеSamplingNovel topologyIntegrated scoringComplexity
Graph MPNN on backboneSequenceResidue graph + coordinatesProteinMPNN, LigandMPNNНе создаёт новую topologyAutoregressive over residuesНетSequence log-probabilityЧисло residues и chains
Geometric encoder + autoregressive decoderSequence / likelihoodOrientation frames + coordinatesESM-IF1, AntiFoldКачество определяется входным backboneTemperature-based categorical samplingНетConditional log-likelihoodДлина и наличие complex context

Architecture-to-workflow consequences

Архитектурное решениеПрактическое следствие
Fixed-backbone conditioningБыстрее de novo generation, но topology заморожена.
Likelihood as rankerОценивает fold compatibility, не affinity.

Compute и deployment

Доступные инструменты

ИнструментGenerated objectПубликацияEvidence
AntiFoldFv/VHH sequences, per-residue probabilities, sampled masked variantsPeer-reviewed2 retrospective antibody evaluation
ESM-IF1Sequence and sequence likelihood conditioned on backboneICML 2022 main track (A*)2 retrospective in primary paper; 4 when embedded in later structural-evolution workflow
LigandMPNNSequence + side-chain conformationsPeer-reviewed3–4 prospective experimental validation
ProteinMPNNOne or many sequences compatible with input backbonePeer-reviewed3–4 prospective structural and functional validation

Типовые workflows

Evidence summary

ProteinMPNN и LigandMPNN имеют prospective structural/functional evidence для общих белков; AntiFold — retrospective antibody evaluation.

Что нельзя сравнивать напрямую

Как выбирать

Связанные архитектурные концепции

Inverse folding, Graph neural networks, SE(3)-equivariant networks, Invariant models

Primary references

AntiFold: improved structure-based antibody design using inverse folding, Learning inverse folding from millions of predicted structures, Atomic context-conditioned protein sequence design using LigandMPNN, Robust deep learning-based protein sequence design using ProteinMPNN