論文の概要: EvoStruct: Bridging Evolutionary and Structural Priors for Antibody CDR Design via Protein Language Model Adaptation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.21485v1
• Date: Wed, 20 May 2026 17:59:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-21 19:19:56.836884
• Title: EvoStruct: Bridging Evolutionary and Structural Priors for Antibody CDR Design via Protein Language Model Adaptation
• Title（参考訳）: EvoStruct:タンパク質言語モデル適応による抗体CDR設計の進化的・構造的優先事項
• Authors: Mansoor Ahmed, Sujin Lee, Umar Khayaz, Murray Patterson,
• Abstract要約: EvoStructは、凍結したタンパク質言語モデルと、E(3)-同変GNNからの3次元構造コンテキストを、クロスアテンションアダプタを介して橋渡しする。 CHIMERA-Benchデータセット上では、EvoStructは、いくつかの抗体設計法の中で、最も高いアミノ酸の回収と最も低いパープレキシティを達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8079978718120473
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Equivariant graph neural network (GNN) methods for antibody complementarity-determining region (CDR) design achieve the highest sequence recovery but suffer from severe vocabulary collapse. The current best GNN methods over-predict very few amino acids, such as tyrosine and glycine, while ignoring functionally important residues. We trace this failure to GNN encoders learning amino acid distributions de novo from limited structural data, discarding substitution patterns encoded in evolutionary databases. To resolve this, we propose EvoStruct, which bridges a frozen protein language model (PLM) with 3D structural context from an E(3)-equivariant GNN via a cross-attention adapter. Unlike prior PLM-structure adapters for general protein design, EvoStruct targets the vocabulary collapse problem specific to CDR design through progressive PLM unfreezing and R-Drop consistency regularization. On the CHIMERA-Bench dataset, EvoStruct achieves the highest amino acid recovery and lowest perplexity among several antibody design methods, improving sequence recovery by 16% and reducing perplexity by 43% relative to the best GNN baselines, while recovering 2.3x greater amino acid diversity and the highest binding-pair correlation with ground truth.
• Abstract（参考訳）: 抗体相補性決定領域(CDR)設計のための同変グラフニューラルネットワーク(GNN)法は,最も高いシーケンス回復を実現するが,激しい語彙崩壊に悩まされる。 現在の最高のGNN法は、機能的に重要な残基を無視しながら、チロシンやグリシンのような非常に少数のアミノ酸を過剰に予測する。 この失敗は、GNNエンコーダが、限られた構造データからnovoのアミノ酸分布を学習し、進化データベースにエンコードされた置換パターンを捨てることに遡る。 そこで本研究では, 凍結タンパク質言語モデル (PLM) を3次元構造コンテキストにブリッジするEvoStructを提案する。 一般的なタンパク質設計のための従来のPLM構造アダプタとは異なり、EvoStructはプログレッシブPLM凍結とR-Drop整合正則化を通じてCDR設計に特有の語彙崩壊問題をターゲットにしている。 CHIMERA-Benchデータセットにおいて、EvoStructは、いくつかの抗体設計法の中で最も高いアミノ酸の回収と最も低いパープレキシティを達成し、配列の回収を16%改善し、最高のGNNベースラインに対して43%のパープレキシティを減少させ、さらに2.3倍のアミノ酸の多様性と地上の真実との結合対相関を回復する。

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