論文の概要: Multimodal Mixture-of-Experts with Retrieval Augmentation for Protein Active Site Identification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.01511v1
- Date: Mon, 02 Mar 2026 06:40:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-03 19:50:56.718544
- Title: Multimodal Mixture-of-Experts with Retrieval Augmentation for Protein Active Site Identification
- Title(参考訳): タンパク質活性部位同定のための検索拡張によるマルチモーダル混合実験
- Authors: Jiayang Wu, Jiale Zhou, Xingyi Zhang, Xun Lin, Tianxu Lv, Leong Hou U, Rubo Wang, Yefeng Zheng,
- Abstract要約: 本稿では,タンパク質活性部位同定のための最初の検索拡張フレームワークであるMultimodal Mixture-of-Experts with Retrieval Augmentation (MERA)を紹介する。
活性部位の予測ではAUPRCが90%,ペプチド結合部位の同定では有意な増加を示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 35.29329758342847
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate identification of protein active sites at the residue level is crucial for understanding protein function and advancing drug discovery. However, current methods face two critical challenges: vulnerability in single-instance prediction due to sparse training data, and inadequate modality reliability estimation that leads to performance degradation when unreliable modalities dominate fusion processes. To address these challenges, we introduce Multimodal Mixture-of-Experts with Retrieval Augmentation (MERA), the first retrieval-augmented framework for protein active site identification. MERA employs hierarchical multi-expert retrieval that dynamically aggregates contextual information from chain, sequence, and active-site perspectives through residue-level mixture-of-experts gating. To prevent modality degradation, we propose a reliability-aware fusion strategy based on Dempster-Shafer evidence theory that quantifies modality trustworthiness through belief mass functions and learnable discounting coefficients, enabling principled multimodal integration. Extensive experiments on ProTAD-Gen and TS125 datasets demonstrate that MERA achieves state-of-the-art performance, with 90% AUPRC on active site prediction and significant gains on peptide-binding site identification, validating the effectiveness of retrieval-augmented multi-expert modeling and reliability-guided fusion.
- Abstract(参考訳): 残基レベルでのタンパク質活性部位の正確な同定は、タンパク質の機能を理解し、薬物発見を促進するために重要である。
しかし、現在の手法では、スパーストレーニングデータによる単一インスタンス予測の脆弱性と、信頼できないモダリティが融合プロセスを支配している場合のパフォーマンス低下につながる不適切なモダリティ信頼度推定という2つの重要な課題に直面している。
これらの課題に対処するために,タンパク質活性部位同定のための最初の検索拡張フレームワークであるMultimodal Mixture-of-Experts with Retrieval Augmentation (MERA)を導入する。
MERAは階層的なマルチエキスパート検索を採用し、チェーン、シーケンス、アクティブサイトの観点から動的にコンテキスト情報を集約する。
本稿では,モダリティの劣化を防止するために,信念の質量関数と学習可能な割引係数を通じてモダリティの信頼性を定量化し,マルチモーダル統合を可能にする,Dempster-Shaferエビデンス理論に基づく信頼性を考慮した融合戦略を提案する。
ProTAD-GenとTS125データセットの大規模な実験により、MERAは最先端のパフォーマンスを達成し、90%のAUPRCが活性部位予測とペプチド結合部位同定に大きく貢献し、検索強化マルチエキスパートモデリングと信頼性誘導融合の有効性が検証された。
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