FAPM:使用超越结构建模的多模式模型对蛋白质的功能注释
Wenkai Xiang1,2, Zhaoping Xiong3, Huan Chen4
1Drug Discovery and Design Center, State Key Laboratory of Drug Research, Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201203, China.
使用多模式模型 (FAPM) 的蛋白质功能注释通过整合自然语言和蛋白质序列来准确预测蛋白质特性. 这种方法超越了传统方法,特别是对于已知例子有限的蛋白质.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 生物信息学是一种生物信息学.
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 精确的蛋白质属性标记 (例如,功能术语,催化活性) 很难,特别是对于缺乏同类物或数据稀疏的蛋白质.
- 现有的方法通常依赖于蛋白质序列特征,但忽视了蛋白质标签中的语义信息.
研究的目的:
- 引入一种用于蛋白质功能注释的新型多式模式.
- 为了改善蛋白质属性的预测,如基因本体学 (GO) 术语和催化活性.
主要方法:
- 使用多模式模型 (FAPM) 开发了蛋白质的功能注释,这是一个对比的多模式模型.
- 集成预训练的蛋白质序列和大型语言模型,将自然语言与蛋白质序列语言联系起来.
- 启用了添加额外的文本提示,例如分类信息.
主要成果:
- 与仅序列或结构模型相比,FAPM在理解蛋白质特性方面表现出卓越的表现.
- 在公共基准和实验性注释的菌体蛋白质上取得了最先进的结果.
- 通过使用文本提示,展示了增强的预测性能和可解释性.
结论:
- FAPM为蛋白质注释提供了一个强大而灵活的替代方案,其性能优于现有的方法.
- 该模型利用自然语言的能力提高了其准确性和适用性,特别是对于未被注释的蛋白质.
- 这种多模式方法代表了蛋白质功能表征的重大进步.
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