論文の概要: Variable-Length Generative Protein Design via Generalized Poisson Flow
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.09039v1
- Date: Fri, 10 Jul 2026 02:11:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-13 14:47:12.764755
- Title: Variable-Length Generative Protein Design via Generalized Poisson Flow
- Title(参考訳): 一般化ポアソンフローによる可変長生成タンパク質の設計
- Abstract要約: 一般化ポアソンフロー(GPFlow)は、不均一な一般化ポアソン過程の速度関数を学習する可変長生成フレームワークである。
GPFlowを構造とシーケンス設計,モチーフスキャフォールディング,ペプチド共設計で評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 26.832992997199238
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The ability to generate variable-length proteins is crucial in protein design, where the optimal length is often unknown and tightly coupled to designability. Current diffusion- and flow-based generative models typically require the protein length to be specified before sampling, limiting their flexibility in exploring the feasible design space. To address this limitation, we introduce Generalized Poisson Flow (GPFlow), a variable-length generative framework that learns the rate function of an inhomogeneous generalized Poisson process by minimizing its negative log-likelihood. We establish population-level guarantees for recovering the joint multimodal distribution and derive an upper bound on the KL divergence between the data and generated distributions. We comprehensively evaluate GPFlow across structure and sequence design, motif scaffolding, and peptide co-design, spanning Euclidean, categorical, and Riemannian modalities to fully validate its variable-length generation quality. In unconditional design, GPFlow improves structural designability and achieves the best distributional fitness for sequence design compared to their corresponding fixed-length baselines, while perfectly recovering the length distribution. In conditional motif scaffolding, GPFlow ranks first on 10 of 16 structure-based design tasks with significantly more unique successes and also achieves more passed tasks in sequence-based design. In peptide co-design, GPFlow remains competitive even without access to a native-length oracle.
- Abstract(参考訳): 可変長タンパク質を生成する能力は、最適長がよく知られておらず、設計性に強く結びついているタンパク質設計において重要である。
現在の拡散型およびフローベースの生成モデルでは、サンプリング前にタンパク質の長さを指定する必要があるため、実現可能な設計空間を探索する際の柔軟性が制限される。
この制限に対処するために,不均一な一般化されたPoissonプロセスの速度関数を,その負の対数類似度を最小化して学習する可変長生成フレームワークであるGeneralized Poisson Flow (GPFlow)を導入する。
我々は、共同マルチモーダル分布を復元するための集団レベルの保証を確立し、データと生成された分布の間のKLの分岐に上限を導出する。
GPFlowの構造, 配列設計, モチーフスキャフォールディング, ペプチド共設計, ユークリッド, カテゴリー, リーマンモードを包括的に評価し, その可変長生成品質を十分に検証した。
非条件設計では、GPFlowは構造設計性を改善し、長さ分布を完全に回復しながら、対応する固定長ベースラインと比較して、シーケンス設計のための最適な分布適合性を達成する。
条件付きモチーフスキャフォールディングでは、GPFlowは16の構造ベースの設計タスクのうち10にランクインする。
ペプチド共設計では、GPFlowはネイティブ長のオラクルへのアクセスなしに競争力を維持している。
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