論文の概要: Probe Before You Edit: Probing-Guided Molecular Optimization for LLM Agents in Structure-Based Drug Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00555v2
- Date: Tue, 02 Jun 2026 07:09:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-03 18:57:50.361419
- Title: Probe Before You Edit: Probing-Guided Molecular Optimization for LLM Agents in Structure-Based Drug Design
- Title(参考訳): 編集前のプローブ:構造に基づく医薬品設計におけるLCMエージェントの探索誘導分子最適化
- Authors: Zaifei Yang, Weiyu Chen, Yaqing Wang, James Kwok,
- Abstract要約: 2つの診断基準は、単一の編集が両方の目的をいかに改善するかを測定する。
これらのメトリクスを現在のLLMエージェントパイプラインに適用すると、一貫した障害モードが公開される。
編集応答型探索をベースとした最適化フレームワークである textbfPROBE を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.697564598284833
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Structure-based drug design increasingly employs LLM agents to iteratively refine ligands against a target pocket, yet a viable ligand must satisfy two often-conflicting objectives -- binding affinity and druggability -- which single optimization steps rarely improve together. To quantify this difficulty, we introduce two diagnostic metrics: the first measures how often a single edit improves both objectives, and the second measures how often a gain on one objective comes with a loss on the other. Applying these diagnostics to current LLM-agent pipelines exposes a consistent failure mode: the agent performs molecular editing without knowing how the pocket-ligand complex responds to local modifications, thus rarely achieving joint improvement. Inspired by medicinal chemists, who probe the pocket-ligand complex with controlled analog edits before choosing an optimization direction, we propose \textbf{PROBE}, an optimization framework built around edit-response probing. PROBE first decomposes the ligand into editable sites and builds a pocket-specific \textbf{site map} that flags where joint gains are plausible, where the two objectives are likely in tension, and where liability substructures should be changed; it then performs controlled probe edits whose responses are distilled into an \textbf{EditManual}. Guided by the site map and EditManual, PROBE runs an iterative multi-agent loop in which an affinity agent, a druggability agent, and a co-optimization agent jointly produce edits. On the CrossDocked2020 benchmark, PROBE achieves state-of-the-art performance and substantially mitigates the failure modes exposed by our diagnostics metrics.
- Abstract(参考訳): 構造をベースとしたドラッグデザインでは、目標とするポケットに対してリガンドを反復的に精製するためにLSMエージェントがますます採用されているが、実行可能なリガンドは、単一の最適化ステップが共に改善されることが滅多にない2つの頻繁な目標 – 結合親和性と薬物性 – を満たさなければならない。
この難しさを定量化するために、まず、一つの編集が両方の目標を改善する頻度を計測し、次に、一方の目標に対する利益がもう一方の目標に損なわれる頻度を計測する。
エージェントは、ポケットリガンド複合体が局所的な修飾にどのように反応するかを知らずに分子編集を行うため、共同で改善することは滅多にない。
最適化方向を選択する前に、制御されたアナログ編集でポケットリガンド複合体を探索する薬理学者に触発され、編集応答探索を中心に構築された最適化フレームワークである「textbf{PROBE}」を提案する。
PROBEはまず、リガンドを編集可能な場所に分解し、ポケット固有の \textbf{site map} を構築する。これは、ジョイントゲインがプラウチブルで、2つの目的が緊張している可能性があり、負債のサブ構造が変更されるべきであるフラグで、その後、応答が \textbf{EditManual} に蒸留される制御されたプローブ編集を実行する。
PROBEは、サイトマップとEditManualによってガイドされ、親和性エージェント、薬物性エージェント、および共最適化エージェントが共同で編集を生成する反復多エージェントループを実行する。
CrossDocked2020ベンチマークでは、P PROBEは最先端のパフォーマンスを達成し、診断メトリクスによって露呈される障害モードを大幅に軽減します。
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