Enhanced antibody-antigen structure prediction from molecular docking using AlphaFold2
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Predicting the structure of antibody-antigen complexes has tremendous value in biomedical research but unfortunately suffers from a poor performance in real-life applications. AlphaFold2 (AF2) has provided renewed hope for improvements in the field of protein-protein docking but has shown limited success for the medically relevant class of antibody-antigen complexes due to the lack of co-evolutionary constraints. Some research groups have demonstrated the usefulness of the AF2 confidence metrics for assessing the plausibility of protein folding models. In this study, we used physics-based protein docking methods for building decoy sets consisting of low-energy docking solutions that were either geometrically close to the native structure (positives) or not (negatives). The docking models were then fed into AF2 to assess their confidence with a novel composite score based on the pLDDT and pTMscore metrics. We show benefits of the AF2 composite score for rescoring docking poses in two scenarios: (1) a more trivial experiment based on the bound conformations of the antibody and antigen backbone structures, and (2) a more realistic test employing the unbound backbone conformations of the binding partners. Docking success rates improved after AF2 rescoring with particular emphasis on early enrichment of positives at the very top of the re-ranked list of decoys. The AF2 rescoring markedly improved classification of positives and negatives in most systems. Docking models of at least medium quality present in the decoy set, but not necessarily highly ranked by docking methods, benefitted most from AF2 rescoring by experiencing large advances towards the top of the reranked list of models. These improvements, obtained without any calibration or novel methodologies, led to a notable level of performance in antibody-antigen unbound docking that was never achieved previously.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».