martinpacesa/BindCraft

何を解決するか

BindCraft は、特定のターゲットタンパク質に結合するタンパク質を設計するためのパイプラインです。研究者が潜在的なバインダーを生成・最適化・フィルタリングするプロセスを自動化し、実験検証に適した候補を特定できます。

動作方法

このパイプラインは複数の計算ツールを組み合わせてバインダーを設計します：

• AlphaFold2 (AF2) バックプロパゲーション：設計重み（pLDDT、PAE、接触数など）に基づいてバインダーの配列と構造を最適化します。
• ProteinMPNN：設計された骨格構造に適合する配列を生成・最適化します。
• PyRosetta：最終的な構造の緩和とスコアリング（エネルギースコア、形状補完性、dG など）に使用します。

ユーザーはターゲットタンパク質（PDBファイル）とオプションのホットスポット（特定の残基）を指定します。システムは、さまざまな設計アルゴリズム（例：4stage、greedy、MCMC）を使用して複数のトラジェクトリを実行し、バインダーを進化させます。得られた設計は、AF2の信頼性スコアとRosettaのエネルギー指標に基づいて複数のフィルタを通過し、最良の候補が選ばれます。

対象ユーザー

特定のタンパク質ターゲットに対して高親和性バインダーを設計したい計算生物学者やタンパク質エンジニア向けです。

特徴

• 自動化パイプライン：初期設計から最終フィルタリングまでをすべて処理します。
• 柔軟な設計アルゴリズム：2stage、3stage、4stage、greedy、MCMC など、複数の配列最適化戦略を提供します。
• Cuda対応：NVIDIA GPU用に最適化されており、AF2の大きなメモリ要件に対応しています。
• 広範なフィルタリング：pLDDT、i_pTM、Rosettaエネルギー、SASA など、多様な指標を提供し、高品質な設計を保証します。
• ターゲット部位選択：ユーザー定義のホットスポットを使用するか、AF2が自動的に結合部位を検出するかを選べます。