Ep 3: [Topics] Alphafold 3

概要 リリースされたばかりのAlphaFold 3について新津さん(理研)を交えて、本田、松林、岡本で雑談しました。(Disclamer: policyやtermsについてはAlphafold 3のサイトで確認してください) Show notes AlphaFold 3：アミノ酸配列情報を入力すると、それがどのようなタンパク質構造を取るか予測してくれる構造予測手法。前バージョンのAlphaFold2と違い、小分子や金属イオン、核酸を含む構造予測が行えるようになり、同様の予測を行う既存手法よりもほとんどの項目で高い性能を示しているとのこと(ただしソースコードおよび論文中のベンチマークの生データは未公開) ⁠https://blog.google/technology/ai/google-deepmind-isomorphic-alphafold-3-ai-model/#life-molecules⁠⁠ AlphaFold 3 Server ⁠⁠https://golgi.sandbox.google.com/about 収録後、AF3のモデル公開が予定されていることと、Job limit が20までになった旨が、Isomorphic Labs の Max Jaderberg 博士からポストされました。 ⁠⁠https://twitter.com/maxjaderberg/status/1790086549205401947⁠⁠⁠ Coordination Chemistry (錯体化学)；金属イオンと結合しないタンパク質や変異体に対して金属イオンをリガンドとして計算しました。すると、金属が結合する形でモデルが作られました。(結合の程度のパラメータがあるかどうかわからないのですが、ほとんど結合しないけど、指定されたので、ただ「置いている」ということなのかもしれません。(n=1の情報 by 岡本) 2024/05/11 時点では水分子は小分子として選択できない模様 KClやNaClをFirst Principle Simulationの結果と比較していた方のツイート⁠⁠ https://twitter.com/TimothyDuignan/status/1788782942929715431?t=6jjNakuclZ9U0qGhZEDZnA&s=19⁠⁠ Ablation study: ⁠⁠https://en.wikipedia.org/wiki/Ablation_(artificial_intelligence)#:~:text=An%20ablation%20study%20investigates%20the,component%20to%20the%20overall%20system⁠⁠. AlphaFold 2のN-Cα-Cの三角形：主鎖N-Cα-Cの三角形を固定した状態でcordinate (座標)を生成するやり方。AlphaFold 2では、立体構造を構築するStructure Moduleの段階で、アミノ酸の主鎖のN-Cα-C原子で構成される三角形をバックボーンフレームとし、この三角形の回転と並進操作で予測構造の計算が行われていました。(参考文献 ⁠⁠https://doi.org/10.11234/jsbibr.2022.3⁠⁠ より) https://www.youtube.com/watch?v=yz-WvjKrYZ0 (12:23前後） 小林さんのポスト ⁠⁠https://x.com/kobnaoya/status/1788388598083158465⁠⁠ Sergeyさんのポスト https://x.com/sokrypton/status/1788932172491247637⁠⁠ AlphaFold3 terms and conditions https://golgi.sandbox.google.com/terms Hallucination(=ある生成モデルが、モデルのトレーニングに用いられたデータとの整合性がない、意味をなさないデータを出力すること)はDiffusion modelというよりgenerative model全般で起こりやすい問題のようです。自然言語生成 (NLG)の分野で最初に報告されています (本田) ⁠⁠https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3571730 (参考・タンパク質構造予測全原子モデル開発の時系列) 2023/10/9: RoseTTAFold All-Atom, BioRxivプレプリントの公開⁠ https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.09.561603v1 2023/10/31: DeepMind社が小分子や核酸、翻訳後修飾に対応したAlphaFold改良版を開発していることを発表 https://deepmind.google/discover/blog/a-glimpse-of-the-next-generation-of-alphafold/ 2024/4/19: RoseTTAFold All-Atom 論文、Science誌での公開 https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl2528 2024/5/8: AlphaFold 3 論文、Nature 誌での公開 ⁠⁠https://www.nature.com/articles/s41586-024-07487-w⁠⁠