論文の概要: RIGA-Fold: A General Framework for Protein Inverse Folding via Recurrent Interaction and Geometric Awareness
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.04637v1
- Date: Wed, 04 Feb 2026 15:07:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-05 19:45:11.583121
- Title: RIGA-Fold: A General Framework for Protein Inverse Folding via Recurrent Interaction and Geometric Awareness
- Title(参考訳): RIGA-Fold:リカレントインタラクションと幾何学的認識によるタンパク質逆フォールディングのための汎用フレームワーク
- Authors: Sisi Yuan, Jiehuang Chen, Junchuang Cai, Dong Xu, Xueliang Li, Zexuan Zhu, Junkai Ji,
- Abstract要約: RIGA-Foldは、リカレントインタラクションと幾何学的認識を相乗化するフレームワークである。
構造的モダリティとシーケンス的モダリティのギャップを埋めるために、強化された変種RIGA-Fold*を導入する。
我々のフレームワークは、シーケンス回復と構造的整合性の両方において、最先端のベースラインを著しく上回る。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.42786271490985
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Protein inverse folding, the task of predicting amino acid sequences for desired structures, is pivotal for de novo protein design. However, existing GNN-based methods typically suffer from restricted receptive fields that miss long-range dependencies and a "single-pass" inference paradigm that leads to error accumulation. To address these bottlenecks, we propose RIGA-Fold, a framework that synergizes Recurrent Interaction with Geometric Awareness. At the micro-level, we introduce a Geometric Attention Update (GAU) module where edge features explicitly serve as attention keys, ensuring strictly SE(3)-invariant local encoding. At the macro-level, we design an attention-based Global Context Bridge that acts as a soft gating mechanism to dynamically inject global topological information. Furthermore, to bridge the gap between structural and sequence modalities, we introduce an enhanced variant, RIGA-Fold*, which integrates trainable geometric features with frozen evolutionary priors from ESM-2 and ESM-IF via a dual-stream architecture. Finally, a biologically inspired ``predict-recycle-refine'' strategy is implemented to iteratively denoise sequence distributions. Extensive experiments on CATH 4.2, TS50, and TS500 benchmarks demonstrate that our geometric framework is highly competitive, while RIGA-Fold* significantly outperforms state-of-the-art baselines in both sequence recovery and structural consistency.
- Abstract(参考訳): タンパク質の逆フォールディングは、望ましい構造のためにアミノ酸配列を予測するタスクであり、デ・ノボタンパク質の設計において重要な役割を担っている。
しかし、既存のGNNベースのメソッドは通常、長距離依存を見逃す制限された受容フィールドと、エラーの蓄積につながる"シングルパス"推論パラダイムに悩まされる。
これらのボトルネックに対処するため, RIGA-Foldを提案する。
マイクロレベルではGeometric Attention Update (GAU) モジュールを導入し、エッジ機能は注意キーとして機能し、厳密なSE(3)不変ローカルエンコーディングを保証する。
マクロレベルでは,グローバルなトポロジ情報を動的に注入するソフトゲーティング機構として機能するアテンションベースのグローバルコンテキストブリッジを設計する。
さらに、構造とシーケンスのモダリティのギャップを埋めるために、トレーニング可能な幾何学的特徴とESM-2とESM-IFの凍結進化前の進化とを統合した拡張型RIGA-Fold*を導入する。
最後に、生物学的にインスパイアされた「予測・リサイクル・リファイン」戦略により、配列分布を反復的に復調する。
CATH 4.2, TS50, TS500ベンチマークの大規模な実験により、我々の幾何学的枠組みは極めて競争力があり、RIGA-Fold*は、シーケンス回復と構造的整合性の両方において最先端のベースラインを著しく上回ることを示した。
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