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EPFL, 단백질 움직임까지 생성하는 LD-FPG 공개

EPFL 연구진이 단백질의 정적 구조가 아니라 원자 수준의 구조 앙상블과 움직임을 생성하는 LD-FPG 프레임워크를 소개함. AlphaFold류 모델이 주로 한 장의 구조 스냅샷에 강했다면, 이 접근은 GPCR 같은 약물 표적의 활성·비활성 상태 움직임까지 모델링해 가상 스크리닝의 입력을 더 동적으로 만들려는 시도임.

요약

LD-FPG는 Latent Diffusion for Full Protein Generation의 약자로, 단백질 구조 데이터를 그래프 신경망으로 저차원 잠재 공간에 압축한 뒤 diffusion 모델로 새로운 구조와 움직임을 생성함.
출력은 backbone만이 아니라 side chain을 포함한 full-atom 구조 앙상블이며, 약물 결합과 상호작용에 중요한 미세한 원자 재배열을 다루는 것이 목표임.
연구진은 복잡한 약물 표적인 GPCR의 운동 범위를 생성할 수 있다고 제시했으며, 특히 dopamine D2 receptor의 active/inactive 상태에 대한 동적 표현을 생성한 실험을 소개함.
논문은 NeurIPS 2025에 게재됐고, dopamine D2 receptor 데이터셋은 추가 연구를 위해 공개 접근 형태로 제공됨.
가상 스크리닝은 현재 후보 분자와 단일 구조의 맞물림에 의존해 시행착오가 큰 편인데, 동적 구조 앙상블을 입력으로 쓰면 표적의 형태 변화까지 고려하는 선별 워크플로가 가능해질 수 있음.
연구진은 더 큰 단백질로 확장하고 정확도·현실성을 높이는 것이 다음 과제라고 밝힘. 고품질 구조·동역학 데이터와 엄격한 벤치마크가 성능의 병목으로 남음.

원문