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RFdiffusion 论文精读:扩散模型怎样生成可设计蛋白骨架

RFdiffusion 把扩散生成用于蛋白骨架设计,可做 binder、对称体、motif scaffolding 等任务。它很强,但实验筛选仍是成败关键。

RFdiffusion(Watson 等, Nature 2023)把 RoseTTAFold 系结构网络和扩散生成结合,用于从噪声逐步生成满足约束的蛋白骨架。它是 AI 蛋白设计从“预测结构”走向“生成结构”的代表。

能做什么

  • 无条件骨架生成:生成自然蛋白中未必存在的新折叠骨架。
  • 条件设计:按 motif、对称性、目标表面等约束生成结构。
  • binder 设计:给定靶蛋白表面,生成可能结合的蛋白骨架,再用 ProteinMPNN 设计序列。

项目边界

  • 生成骨架只是第一步,后面还要序列设计、AF2/AF3 过滤、表达纯化和结合实验。
  • binder 设计尤其要做负设计,避免非特异结合和错误界面。
  • 它主要服务蛋白/多肽/生物大分子设计,不是小分子分子胶生成模型。

关键要点

  • RFdiffusion = 扩散生成蛋白骨架;
  • 常与 ProteinMPNN 组成骨架生成 + 序列设计流程;
  • 实验筛选和功能验证决定最终价值。

延伸资源

  • 论文:Watson et al., Nature 2023;配套:150《ProteinMPNN》。