De-novo蛋白设计是药物研发的关键方法。麻省理工学院与Boltz等机构合作开发的全原子生成模型BoltzGen,能够在原子级别实现蛋白折叠与结合体设计,显著提高了分子设计的效率与可控性。该模型在多模态生物分子设计中表现优异,成功设计出高亲和力结合体,推动了药物发现与生物分子工程的发展。
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蛋白质结合剂在疾病诊断和药物递送中至关重要。阿布扎比和硅谷的研究团队提出的新模型Prot42,仅依赖蛋白质序列生成高亲和力结合剂,显著提高了蛋白质设计的效率。
华盛顿大学研究团队开发了LigandMPNN,一种基于深度学习的蛋白质序列设计方法,能够有效模拟非蛋白质原子和分子。该方法在设计与小分子、核苷酸和金属相互作用的蛋白质方面表现出色,显著提升了结合亲和力和结构准确性。LigandMPNN已成功设计出100多种经过实验验证的结合蛋白,展现出广泛的应用潜力。
华盛顿大学研究团队开发了一种新方法,结合RFdiffusion网络和酵母展示,能够从头设计特定表位结合的抗体。实验验证表明,设计的抗体在结构和结合精度上达到了原子级别,且具有良好的亲和力。这一方法有望加速抗体的发现与开发,超越传统的动物免疫和随机筛选。
阿尔茨海默病等神经退行性疾病与蛋白质-RNA结合异常有关。研究者提出CoPRA模型,通过结合蛋白质和RNA的语言模型,预测结合亲和力,取得了优异的性能,推动了生物医学研究的进展。
本研究提出了一种基于内部表示的统一度量——亲和力与多样性,以解决演示选择方法在不同优化目标下的不一致性问题。实验结果表明,该度量与测试准确率显著相关,促进了演示选择的一致性。
本研究解决了药物-靶点亲和力预测中的局部信息不足和特征融合效率低下的问题。提出的ViDTA框架通过引入虚拟节点与注意力机制线性特征融合网络,有效整合药物分子的局部和全球特征。实验结果表明,ViDTA在多个基准测试上超越了现有的最先进方法,展示了其在药物发现中的重要潜力。
腾讯 AI Lab 提出的 Interformer 模型基于 Graph-Transformer 架构,旨在改进蛋白质-配体对接和亲和力预测。该模型通过交互感知混合密度网络捕获非共价相互作用,提升了预测性能和可解释性。研究表明,Interformer 在多个基准测试中表现优异,成功识别高效小分子,展示了其在药物设计中的潜力。
本研究提出DapPep框架,结合轻量级自注意力架构与预训练蛋白质语言模型,增强T细胞受体与抗原性肽结合的预测能力,尤其在数据稀缺的情况下,展现出临床应用潜力。
去噪扩散概率模型(SCUBA-D)由中国科学技术大学团队开发,能够有效生成可设计的蛋白质主链结构。与现有模型相比,SCUBA-D在高分辨率蛋白质结构生成方面表现优异,解决了数据分布误差问题,提升了可设计性和实验成功率,为生物分子结构预测提供了新思路。
科学家们通过深度生成算法PocketGen在蛋白质设计中取得突破,显著提升了蛋白质口袋的生成效率和成功率。该算法结合多层次信息和预训练模型,计算效率提高超过10倍,亲和力指标超越传统方法5个百分点,为药物研发提供了新工具。
该研究探讨了深度学习在机器人手术中器械分割的应用,提出了多种新方法以提高分割精度和效率。研究表明,现代深度学习技术在器械分割任务中表现优异,结合不同方法可显著提升准确性。此外,研究提出的无监督分割方法减少了对人工标注的依赖,展现了在临床应用中的潜力。未来应关注自动化处理和技术扩展。
DeepMind发布了AlphaProteo,用于新型蛋白质设计,能够生成高成功率、高亲和力的靶蛋白结合剂。AlphaProteo在7种靶蛋白上表现出色,比现有方法高出3到300倍。研究人员将其应用于癌症和糖尿病相关的靶蛋白VEGF-A上,取得了突破。AlphaProteo无需复杂人工干预,可大大减少设计蛋白质结合剂的实验时间。与AlphaFold相辅相成,有望加速AI药物设计的落地。
本研究旨在解决当前机器学习方法无法准确表示具有局部变异的晶体结构的问题。提出的新方法Zeoformer能够有效表示粗粒度的晶体周期性和细粒度的局部变异性,进而准确预测OSDA-沸石对的性质。研究结果表明,Zeoformer在OSDA-沸石对数据集上表现出最佳性能,具有潜在的应用价值。
厦门大学的研究人员提出了一种新颖的多模态特征提取框架,结合了蛋白质表面、3D结构和序列的信息,并使用交叉注意机制进行特征对齐。实验结果表明,该方法在预测蛋白质-配体结合亲和力方面取得了最先进的性能。消融研究证明了蛋白质表面信息和多模态特征对齐的有效性和必要性。该研究发表在《Bioinformatics》上。
斯坦福大学科学家开发了一种基于机器学习的新方法,能够更快、更准确地预测导致更好抗体药物的分子变化。他们结合了蛋白质骨架的3D结构和基于氨基酸序列的大型语言模型,在几分钟内找到罕见且理想的突变。这种方法有助于应对新出现或正在发展的疾病,并降低了制造更有效药物的门槛。
本文介绍了多种基于深度学习和图神经网络的蛋白质结合位点分子生成与亲和力预测方法。这些方法通过优化结构表示和先进的嵌入技术,显著提高了分子设计的准确性和效率,实验结果优于传统算法。
本文提出了HGRL-DTA、GDGRU-DTA和GraphCL-DTA等新方法,用于药物靶标亲和力预测。这些方法结合深度学习和图表示学习技术,显著提高了预测准确性和模型泛化能力,为药物设计和发现提供了有效工具。
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