論文の概要: HybridLinker: Topology-Guided Posterior Sampling for Enhanced Diversity and Validity in 3D Molecular Linker Generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.17349v3
- Date: Tue, 27 May 2025 07:43:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-28 17:05:58.093595
- Title: HybridLinker: Topology-Guided Posterior Sampling for Enhanced Diversity and Validity in 3D Molecular Linker Generation
- Title（参考訳）: Hybrid Linker:3次元分子リンカー生成における多様性と妥当性向上のためのトポロジーガイド付き後部サンプリング
- Authors: Minyeong Hwang, Ziseok Lee, Kwang-Soo Kim, Kyungsu Kim, Eunho Yang,
- Abstract要約: リンカー生成は鉛最適化やPROTAC設計といった薬物発見の応用において重要である。
多様な結合トポロジを提供することで、ポイントクラウド認識推論を強化するフレームワークであるHybridLinkerを提案する。
LinkerDPSは、点クラウドフリーおよび点クラウド対応空間をまたいだ最初の拡散後サンプリング(DPS)法である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.37943142541468
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Linker generation is critical in drug discovery applications such as lead optimization and PROTAC design, where molecular fragments are assembled into diverse drug candidates via molecular linker. Existing methods fall into point cloud-free and point cloud-aware categories based on their use of fragments' 3D poses alongside their topologies in sampling the linker's topology. Point cloud-free models prioritize sample diversity but suffer from lower validity due to overlooking fragments' spatial constraints, while point cloud-aware models ensure higher validity but restrict diversity by enforcing strict spatial constraints. To overcome these trade-offs without additional training, we propose HybridLinker, a framework that enhances point cloud-aware inference by providing diverse bonding topologies from a pretrained point cloud-free model as guidance. At its core, we propose LinkerDPS, the first diffusion posterior sampling (DPS) method operating across point cloud-free and point cloud-aware spaces, bridging molecular topology with 3D point clouds via an energy-inspired function. By transferring the diverse sampling distribution of point cloud-free models into the point cloud-aware distribution, HybridLinker significantly surpasses baselines, improving both validity and diversity in foundational molecular design and applied drug optimization tasks, establishing a new DPS framework in the molecular domains beyond imaging.
- Abstract（参考訳）: リンカー生成は、リード最適化やPROTAC設計といった薬物発見の応用において重要であり、分子の断片は分子リンカーを介して様々な薬物候補に組み立てられる。
既存のメソッドは、フラグメントの3Dポーズを使用してリンカのトポロジをサンプリングする際に、トポロジと合わせて、ポイントクラウドフリーとポイントクラウド対応のカテゴリに該当する。
ポイントクラウドフリーモデルは標本の多様性を優先するが、フラグメントの空間的制約を見渡すことによって妥当性が低下する一方、ポイントクラウドフリーモデルは厳密な空間的制約を課すことによって、より高い妥当性を保証するが多様性を制限する。
追加トレーニングなしでこれらのトレードオフを克服するために,事前訓練されたクラウドフリーモデルから多様な結合トポロジをガイダンスとして提供することにより,ポイントクラウド認識推論を強化するフレームワークであるHybridLinkerを提案する。
その中心となるのがLinkerDPSである。これは、点クラウドフリーおよび点クラウド対応空間をまたいだ最初の拡散後サンプリング(DPS)法であり、エネルギーにインスパイアされた関数を介して3Dポイントクラウドをブリッジする分子トポロジーである。
点クラウドフリーモデルの多様なサンプリング分布を点クラウド対応分布に転送することで、HybridLinkerはベースラインをはるかに超え、基礎分子設計における妥当性と多様性を改善し、薬物最適化タスクを適用し、イメージング以外の分子ドメインに新しいDPSフレームワークを確立する。
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