Peptide Design (PepCraft)

简介

PepCraft 是唯信开发的从头多肽生成模型，用于面向蛋白受体热点区域设计候选结合多肽。

用户提供受体序列、目标 hotspot、多肽长度和多肽类型后，PepCraft会生成多肽候选，并使用 Boltz-2 对受体-多肽复合物进行结构预测与打分，最终输出按综合评分排序的设计结果。

当前支持三种多肽类型：

• Linear：线性多肽。
• Disulfide：首尾半胱氨酸形成二硫键约束的多肽。
• Cyclic：head-to-tail 环肽。

相比于EvoBind等多肽设计方法，PepCraft在生成的质量和多样性方面具有显著优势，同时支持线性、环肽等各种多肽类型。

注：上图中PepSeek即为PepCraft

PepCraft 的核心流程为“候选生成 - 结构验证 - 指标评分 - 迭代优化”。候选多肽可由 PepMLM、随机生成、突变和交叉等方式产生；结构验证阶段使用 Boltz-2 预测复合物，并结合整体置信度、界面质量和 hotspot 接触情况进行综合排序。

为提升运行效率，流程会在每次任务开始时仅对受体序列搜索一次 MSA，后续所有候选多肽验证时复用该受体 MSA；多肽链始终使用 single-sequence mode，不单独搜索 MSA。

参数说明

Receptor Sequence

受体蛋白序列文件。支持标准 FASTA 单行序列、标准 FASTA 多行序列，以及无 header 的纯序列输入。

流程会自动进行格式检查与标准化，包括：

• 合并多行序列；
• 将序列统一为大写；
• 检查非法氨基酸字符；
• 确认输入仅包含一条受体序列。

示例：

>1SSC_1|Chain A|RIBONUCLEASE A
KETAAAKFERQHMDSSTSAASSSNYCNQMMKSRNLTKDRCKPVNTFVHESLADVQAVCSQKNVACKNGQTNCYQSYSTMSITDCRETGSSKYPNCAYKTTQANKHIIVACEG

Hotspot

受体上的目标结合热点残基，使用 1-indexed 编号。支持单个残基、多个残基和连续区间。

示例：

15,16
20-24,31

Peptide Length

目标多肽长度。

示例：

15

Peptide Type

多肽的化学类型或结构约束，用于限定生成多肽的理化性质，可选参数。

• linear：线性多肽，无环化约束
• disulfide
• cyclic：环化多肽，首尾或侧链形成环化结构

其中 disulfide 会约束多肽首尾为半胱氨酸，并在结构预测输入中加入首尾二硫键约束；cyclic 会在结构预测输入中设置环肽约束。

结果说明

PepCraft 输出打包结果 results.zip，其中包含按综合评分排序的候选多肽信息和对应结构文件。

主要输出文件包括：

top_designs.csv 输出以下信息：

结构文件仍按排名输出为 rank_1.cif、rank_2.cif 等；rank_1.cif 对应 top_designs.csv 第一行，rank_2.cif 对应第二行，以此类推。CSV 中不再包含结构文件路径或内部来源字段。