STRUCTURE PREDICTION · RESEARCH NOTE
VOL. AF / 2026

AnewFold:分子胶预测71.8%,结构模型如何啃下难例?

从抗体表位到隐蔽口袋,AnewFold 把难预测的分子接触推到台前。但结构更像实验,距离证明药物有效,还有一段必须走完的路。

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FOUR WINDOWS INTO STRUCTURE预印本 · 作者报告结果
76.2%
FoldBench · 抗体–抗原
五种子设置的 top-1
IsoDDE:75.6%
77.4%
FoldBench · 蛋白–配体
top-1 联合成功率
IsoDDE:76.0%
0.751
无配体 · 口袋残基识别
总体 AUPRC,并非成功率
隐蔽口袋:0.663
71.8%
分子胶 · 131 个共同案例
top-1 联合成功率
Protenix-v1:45.0%
四项数值采用不同任务与评价口径,不互相比较。本文仅使用上传论文中的 AnewFold 正文与附录,未独立复现实验。
01
ANTIBODY · INTERFACE

抗体找对了蛋白,为什么还会站错面?

76.2%,这是研究团队在 FoldBench 抗体–抗原子集报告的 top-1 成功率。但 AnewFold 的问题意识,比整体“折得像不像”更具体:两种分子接触的位置和方向,能否同时对上?它是 AnewDDE 中负责结构建模的模块,本文只讨论这部分。

把抗体想成一只柔软的手,指尖对应识别抗原的 CDR 环。但握住正确的蛋白,仍可能碰错表位。在五个种子采样设置下,AnewFold 在 AF3-AB、PXMeter-AB、FoldBench-AB 上分别达到 62.3%、60.8%、76.2%,成功门槛为 DockQ > 0.23。

AF3-AB、PXMeter-AB 与 FoldBench-AB 上的抗体界面预测成功率
三个抗体–抗原基准的 top-1 结果;柱内标注为原文样本/簇或界面计数。各模型覆盖范围存在差异,不能视作完全统一样本的重跑。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. 2a,第 5 页,裁切 · CC BY-NC 4.0

相对 Protenix-v2,三项结果分别高出 8.8、11.1、11.2 个百分点。但与较强对手的差距需要另看:FoldBench-AB 上 IsoDDE 为 75.6%,只相差 0.6 个百分点。高于 0.49 和 0.8 的更严格 DockQ 档位,以及增加采样的趋势,也在原图中报告。

具体错在哪里?在 BAK–抗体案例中,AnewFold 的 DockQ 为 0.614,Protenix-v2 为 0.031;后者把抗体放到了蛋白另一侧。但案例只能解释错误形态,不能替代总体评测。更值得追问的,是遇到训练集中缺少近邻的表位,模型是否仍能找对方向。

四个抗体案例中 AnewFold 与 Protenix-v2 预测方向和表位的比较
四个抗体–抗原案例。上排为 AnewFold 与实验参考叠合,下排为 Protenix-v2 与参考叠合;错误可表现为表位偏移或朝向错误。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. 2c,第 5 页,裁切 · CC BY-NC 4.0
02
LIGAND · GENERALIZATION

配体放得准,还要找到对的口袋

蛋白–小分子共折叠像把钥匙和锁一起摆正。但只让钥匙靠近锁,远远不够。FoldBench 的联合标准同时要求口袋对齐后的配体 RMSD < 2.0 Å,以及局部相互作用分数 LDDT-PLI > 0.8:前者检验位置偏差,后者检验接触几何。

该测试使用 2023 年 1 月 13 日之后提交、并经过相似性过滤的复合物。AnewFold 的 top-1 联合成功率为 77.4%,但 IsoDDE 已达到 76.0%。相对 Protenix-v2 的 64.0%,差距是 13.4 个百分点;相对 IsoDDE,则只有 1.4 个百分点。

蛋白配体联合成功率和按口袋配体相似度分层的基准曲线
FoldBench 蛋白–配体联合成功率与 RNP 相似度分层结果。中间为完整 RNP 集,右侧为聚类并过滤 124 类常见配体后的结果。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. 3a–c,第 7 页,裁切 · CC BY-NC 4.0

更难的一关,是钥匙与锁都不太像见过的样本。但不能仅凭时间切分就断言模型学会了物理规律。团队借助 RNP 基准,按“口袋–配体联合形状”与训练近邻的相似度分层;原图显示,AnewFold 在低相似度区间仍领先所列基线。

案例把这种差别具体化:Cbl-b 的最近邻相似度只有 5.4%;KRAS G12D 需要局部重排,才能形成 Switch-II 隐蔽口袋。但这些测试给定了查询配体。预测其结合位点,与完全不知道配体时寻找可结合位置,回答的是两道不同问题。

四个低相似度或非常规口袋中给定配体后的共折叠结构
Cbl-b、KRAS G12D、TRIM58、肌球蛋白的结合位点案例。上排与实验参考叠合,下排与 Protenix-v2 比较;这些测试均给定配体。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. 3e,第 7 页,裁切 · CC BY-NC 4.0
03
POCKET · CONFORMATION

口袋还没张开,模型能先找到它吗?

隐蔽口袋像一道暂时合拢的门,要在蛋白变形后才露出入口。但盲口袋识别不提供配体信息,难度因此不同。研究以残基级精确率–召回率曲线下面积 AUPRC 计分,适合口袋残基少、非口袋残基多的情形;它也不等于成功率。

AnewFold 的总体 AUPRC 为 0.751,普通口袋为 0.755,隐蔽口袋降至 0.663。但图中 IsoDDE 的 0.750、0.760、0.630 来自另一套测试集,不能据此排胜负。目标分布、标注和隐蔽口袋定义的差异,足以改变这些数值的含义。

AnewFold 口袋识别的 AUPRC 及序列相似度分层,含不可直接比较的 IsoDDE 参考值
残基级口袋 AUPRC 与序列相似度分层。左图两个模型使用不同测试集,仅供各自结果参考,不能直接排名;右图误差棒为 bootstrap 标准误。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. 4a–b,第 9 页,裁切 · CC BY-NC 4.0

附录把口袋定义为距任一配体重原子 5 Å 内的残基,筛选 2024 年 1 月 1 日之后发布的结构,并做口袋聚类去重。但残基层面的识别,还不能证明构象变化也正确。论文另外展示以游离态结构为条件,恢复接近结合态构象的案例。

在 DppE 案例中,蛋白像捕蝇草一样合拢,预测口袋 RMSD 为 0.42 Å,配体 RMSD 为 0.85 Å;DCAF1、USP7 也有局部口袋重排示例。但这些 apo-to-holo 展示,不能与无配体盲识别混为同一实验。识别位置和恢复结合态,仍需分别验证。

DCAF1、DppE 与 USP7 的 apo 到 holo 口袋和结构变化
DCAF1、DppE、USP7 的游离态到结合态构象案例。从左至右为实验 apo、以 apo 为条件的预测、与实验 holo 叠合及口袋放大;黄色标示口袋。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. 4c–e,第 9 页,裁切 · CC BY-NC 4.0
04
MOLECULAR GLUE · COOPERATIVITY

分子胶这一关,要让三个角色同时就位

分子胶像一枚接头,让两种蛋白形成或稳定特定接触。但接头摆对,蛋白之间仍可能接错。团队在 131 个共同可评测的三元复合物上,要求 DockQ > 0.23、配体 RMSD < 2.0 Å、LDDT-PLI > 0.8 同时成立,才计一次联合成功。

按模型最高排名的预测计,AnewFold 达到 71.8%,Protenix-v1 为 45.0%,Protenix-v2 为 29.8%,Boltz-1 为 22.1%。但这里的优势有明确范围:它来自四个模型均有完整预测的共同案例。与 Protenix-v1 的差距应写成 26.8 个百分点。

分子胶三元复合物与三个协同接触界面的结构
KAT2A–A1C5C–CRBN 三元复合物及化合物、螺旋、环三个接触区。左列对照实验参考、AnewFold 与 Protenix-v2,右列显示接触细节。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. 5a–b,第 11 页,裁切 · CC BY-NC 4.0

KAT2A–A1C5C–CRBN 案例进一步检查关键接触。但三元结构接近参考,还不足以说明功能机制被复现。团队结合 AnewSampling 生成 500 个构象:CRBN-F150 接触保留率达 99.6%,而 KAT2A-Y200 仅为 35.8%,热点稳定程度并不均一。

论文把这些接触与既有实验研究对应:破坏特定螺旋或环界面的组合突变,会使细胞中的 KAT2A 招募消失。但接触频率与突变证据相符,仍不等于新设计的分子胶已经有效。这里呈现的是结构模型与已有机制证据的一致性。

五百个构象的热点接触保留率与 DockQ、配体 RMSD、LDDT-PLI 分布
500 个 AnewSampling 构象中的热点接触频率与三项几何指标分布。虚线为该案例 Protenix-v2 基线;各项优于基线的比例不可解读为三项同时成功率。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. 5c–d,第 11 页,裁切 · CC BY-NC 4.0
05
READ THE FINE PRINT

71.8%之外,还有哪些数字不能混着看?

每个分子胶复合物采样 25 个姿态后,AnewFold 的 oracle 联合成功率升至 83.2%。但 oracle 事后借助参考答案,检查候选中是否至少有一个同时过关。它描述候选覆盖能力,无法替代实际使用中需要自己选答案的 top-1 表现。

从 71.8% 到 83.2%,差距为 11.4 个百分点,提示采样与排序仍有改进空间。但这些阈值上的领先,不能自动换算成实验命中率或研发提速。这项结构评测没有给出从预测正确,到候选成药之间的直接换算。

分子胶基准的 top-1 与二十五姿态 oracle 联合成功率
左为最高排名预测的 top-1 联合成功率,右为 25 个姿态中至少一个同时达标的 oracle 联合成功率。两种口径回答不同问题。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Fig. S1d、h,第 35 页,裁切后横排,未改数值 · CC BY-NC 4.0

附录说明,结构训练使用 2021 年 9 月 30 日之前发布的 PDB 条目,数据准备遵循 Protenix-v2 流程。但这项时间截点无法替代完整的方法披露。表 S1 的多数基线来自公开报告,部分抗体预测覆盖范围也不同,不能把整张表当成完全统一条件的重跑。

附录表S1的结构预测成功率与基线汇总
抗体–抗原与蛋白–配体 top-1 汇总。AnewFold 及带星号的数值在本研究计算,其余取自公开报告;横向比较须保留这一来源差异。图源:Anew Labs 预印本 · 原论文 Table S1,第 34 页,裁切 · CC BY-NC 4.0

因此,本文更关注复杂界面和构象难例上的改善信号。但这份未经同行评审的预印本,目前仍只解决药物发现链条中的一部分问题。当独立团队面对新的靶点、失败样本和前瞻实验时,正确的结构假说还能保留多少优势?

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