Atomically accurate de novo design of antibodies with RFdiffusion
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Despite the central role that antibodies play in modern medicine, there is currently no method to design novel antibodies that bind a specific epitope entirely in silico . Instead, antibody discovery currently relies on animal immunization or random library screening approaches. Here, we demonstrate that combining computational protein design using a fine-tuned RFdiffusion network alongside yeast display screening enables the generation of antibody variable heavy chains (VHHs) and single chain variable fragments (scFvs) that bind user-specified epitopes with atomic-level precision. To verify this, we experimentally characterized VHH binders to four disease-relevant epitopes using multiple orthogonal biophysical methods, including cryo-EM, which confirmed the proper Ig fold and binding pose of designed VHHs targeting influenza hemagglutinin and Clostridium difficile toxin B (TcdB). For the influenza-targeting VHH, high-resolution structural data further confirmed the accuracy of CDR loop conformations. While initial computational designs exhibit modest affinity, affinity maturation using OrthoRep enables production of single-digit nanomolar binders that maintain the intended epitope selectivity. We further demonstrate the de novo design of single-chain variable fragments (scFvs), creating binders to TcdB and a Phox2b peptide-MHC complex by combining designed heavy and light chain CDRs. Cryo-EM structural data confirmed the proper Ig fold and binding pose for two distinct TcdB scFvs, with high-resolution data for one design additionally verifying the atomically accurate conformations of all six CDR loops. Our approach establishes a framework for the rational computational design, screening, isolation, and characterization of fully de novo antibodies with atomic-level precision in both structure and epitope targeting.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle