【深度学习新浪潮】如何使用大模型等技术基于序列预测蛋白质的结构,功能和靶点?
利用大模型技术基于蛋白质序列预测结构、功能和靶点,需结合深度学习架构创新、多模态数据融合及领域知识优化。以下是具体方法和技术路径:
一、结构预测:从序列到原子级建模
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AlphaFold 3的革命性突破
AlphaFold 3(2024年发布)在AlphaFold 2的基础上,将预测范围扩展至蛋白质、DNA、RNA和小分子配体的相互作用体系。其核心架构包括:- Evoformer升级:改进的Transformer模块处理多序列比对(MSA)和进化协变信息,捕捉氨基酸残基间的长程依赖。
- 扩散生成网络:替代传统几何优化模块,通过逐步调整原子位置生成高精度结构,尤其擅长预测复杂复合物(如抗原-抗体结合)。
- 多分子兼容性:支持输入配体SMILES序列或DNA/RNA序列,直接输出完整的分子复合物结构,在药物设计中可预测配体结合模式。
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