escalante-bio/mosaic

何を解決するか

Mosaicは、多目的タンパク質設計の統合フレームワークを提供します。構造予測、安定性、溶解性モデルなど、さまざまなタンパク質特性予測モデルを、断片化された依存関係や複雑なbashスクリプトを扱わずに、一つの微分可能な最適化パイプラインに統合する困難さに対処します。

動作方法

JAXを基盤として高速なジャストインタイム（JIT）コンパイルを実現するMosaicは、幅広いタンパク質モデルに対して共通のインターフェースを実装しています。連続的かつ緩和された配列空間上で勾配ベースの最適化を実行し、ユーザーが異なるモデルからの学習されたポテンシャルを組み合わせた複合損失関数を定義し、simplex_APGM などの勾配ベースの最適化アルゴリズムで最適化できます。

対象ユーザー

タンパク質工学および計算生物学の研究者や開発者向けです。特に、高親和性タンパク質バインダーの設計など、特定の用途に合わせたカスタム目的関数や最適化アルゴリズムを実装する必要がある方々に適しています。

特徴

• 広範なモデル統合: Boltz-1/2、AlphaFold2、OpenFold3、Protenix、ESMFold2、ProteinMPNN、ESM-2/C など、多数のモデルを「ゾーン」形式で統合しています。
• モジュール式損失関数: 構造予測損失、逆折りたたみの尤度、安定性予測器を簡単に組み合わせて単一の目的関数にできます。
• 連続的緩和: タンパク質配列の効率的な勾配ベース最適化を可能にします。
• 柔軟な最適化アルゴリズム: 標準的な最適化アルゴリズムのセットを提供し、カスタム最適化アルゴリズムの実装と交換が容易です。