Fixed-backbone inverse folding
Подбор sequence, совместимой с заданным backbone.
Generative taskБиологическая и инженерная цель
Сохранить fold/interface geometry и получить designable sequences.
Возможные исходные данные
- backbone coordinates
- design masks
- optional ligand/antigen context
Что именно генерируется
- sequence для фиксированного backbone
Классы генераторов
- inverse-folding
Какие архитектурные подходы используются
| Стратегия | Что генерирует | Представление | Примеры | Ограничение | Sampling | Novel topology | Integrated scoring | Complexity |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Graph MPNN on backbone | Sequence | Residue graph + coordinates | ProteinMPNN, LigandMPNN | Не создаёт новую topology | Autoregressive over residues | Нет | Sequence log-probability | Число residues и chains |
| Geometric encoder + autoregressive decoder | Sequence / likelihood | Orientation frames + coordinates | ESM-IF1, AntiFold | Качество определяется входным backbone | Temperature-based categorical sampling | Нет | Conditional log-likelihood | Длина и наличие complex context |
Architecture-to-workflow consequences
| Архитектурное решение | Практическое следствие |
|---|---|
| Fixed-backbone conditioning | Быстрее de novo generation, но topology заморожена. |
| Likelihood as ranker | Оценивает fold compatibility, не affinity. |
Compute и deployment
- Обычно GPU-optional для коротких цепей.
- Не заменяет structure prediction входного комплекса.
Доступные инструменты
| Инструмент | Generated object | Публикация | Evidence |
|---|---|---|---|
| AntiFold | Fv/VHH sequences, per-residue probabilities, sampled masked variants | Peer-reviewed | 2 retrospective antibody evaluation |
| ESM-IF1 | Sequence and sequence likelihood conditioned on backbone | ICML 2022 main track (A*) | 2 retrospective in primary paper; 4 when embedded in later structural-evolution workflow |
| LigandMPNN | Sequence + side-chain conformations | Peer-reviewed | 3–4 prospective experimental validation |
| ProteinMPNN | One or many sequences compatible with input backbone | Peer-reviewed | 3–4 prospective structural and functional validation |
Типовые workflows
- Fixed-backbone inverse folding
- Antibody inverse folding / masked CDR redesign
- De novo backbone → inverse folding
Evidence summary
ProteinMPNN и LigandMPNN имеют prospective structural/functional evidence для общих белков; AntiFold — retrospective antibody evaluation.
Что нельзя сравнивать напрямую
- Не сравнивать с de novo backbone generation.
Как выбирать
- Общий белок — ProteinMPNN/LigandMPNN.
- Antibody Fv/VHH — AntiFold.
- Есть ligand/metal — LigandMPNN.