PXDesign重磅开源：Protein Binder设计新SOTA!

PXDesign的用途

PXDesign 是一套面向 de novo protein binder 的自动化设计pipeline，核心目标是提高“从计算设计到湿实验命中”的成功率。在针对 7 个真实蛋白靶点开展的系统实验验证中，PXDesign 在其中 6 个靶点上取得了 17%–82% 的纳摩尔级 binder 实验成功率。

对于第一次接触 PXDesign 的湿实验背景的科学家，也可以优先使用 PXDesign Web Server快速体验。

因为 PXDesign Web Server 无需 GPU和安装配置，运行流程与论文完全一致，且已在大量真实科研项目中得到验证，非常适合用于高效获取高置信度 Binder 候选，并避免将时间浪费在复杂环境搭建上。

PXDesign 本地版安装方法

首先，将 PXDesign 仓库克隆到本地：

git clone https://github.com/bytedance/PXDesign.git
cd PXDesign

PXDesign 提供了一个一键安装脚本 install.sh，自动完成依赖配置:

bash -x install.sh --env pxdesign --pkg_manager conda --cuda-version 12.1

安装完成后，激活环境：

conda activate pxdesign

运行以下命令检查 PXDesign 是否可用：

pxdesign pipeline --help

如果能看到参数说明，说明安装成功 🎉

首次运行前需要下载 PXDesign 需要的外部工具的模型权重，需要手动下载一次。

bash download_tool_weights.sh

PXDesign 本地版用法

使用PXDesign设计binder需要.cif 或 .pdb 格式的靶点结构，同时需要明确作为结合目标的多肽链(chains) 和 序列范围(crop) 和 希望binder结合的区域(hotspots) ，同时为了Protenix能正常预测靶点蛋白结构，extend mode还需要靶点蛋白的MSA，以及需要指定binder长度。

PXDesign 所有设计任务，都由一个 YAML 文件定义，例如：

target:
  file: "./examples/5o45.cif"
  chains:
    A:
      crop: ["1-116"]
      hotspots: [40, 99, 107]
      msa: "./examples/msa/PDL1/0"

binder_length: 80

在正式跑任务前，可以先通过pxdesign check-input 检查 YAML 是否写对，以发现YAML 语法错误和字段缺失：

pxdesign check-input --yaml your_task.yaml

进一步的，利用pxdesign parse-target可视化检查 crop / hotspot 是否对齐 （强烈推荐）

pxdesign parse-target --yaml your_task.yaml -o debug_dir

你会得到*_parsed_target.cif 和 *_parsed_target.pml 文件，下载 debug_dir 目录到本地，用PyMOL打开 .pml 文件，可以看到：

以上信息都确认无误后，可以启动一次extended mode:

pxdesign pipeline --preset extended \
 -i <YAML_FILE> \
 -o <out_dir> \
 --N_sample 500 \
 --dtype bf16 \
 --use_fast_ln True \
 --use_deepspeed_evo_attention True