关于 protein-binder-design
protein-binder-design 是用于编排从头蛋白质结合剂设计活动的工作流技能,面向开展相关研究的用户。它串联多个 BioNeMo NIM,并提供筛选、验证和运行清单以支持可复现分析。
主要功能
- 01编排骨架、序列与共折叠步骤
- 02可选生成靶标 MSA
- 03计算自洽性 RMSD
- 04按阈值筛选并排序候选
- 05生成清单与候选 CSV
- 06支持对照验证与成功率报告
适用场景
- 01运行从头结合剂设计活动
- 02比较并筛选候选结合剂
- 03记录可复现的设计运行
- 04通过阴性和阳性对照评估流程
安装
复制下面的命令,在终端中运行。
npx skills add https:/ / github.com/ nvidia-bionemo/ bionemo-agent-toolkit --skill protein-binder-design安装后在 Claude Code 中输入/protein-binder-design确认已加载。
包含的文件
除 SKILL.md 外,安装时一起下载的参考资料和脚本。
LICENSEREADME.mdassets/targets.jsonevals/evals.jsontrigger_evals.jsonreferences/local-nim-setup.mdmanifest.mdpipeline.mdvalidation.mdscripts/controls.pymanifest.pymetrics.pypdb_utils.pyregistry.py详细介绍
蛋白质结合体设计(工作流)
通过组合原子级 NIM 技能,开展从头结合体设计项目。此技能负责编排、交接约定、筛选、验证和运行清单。它不会重复介绍各 NIM 的 API 细节——这些内容请参阅各原子级技能的 SKILL.md。
组合技能
| 步骤 | 技能 | 负责内容 |
|---|---|---|
| 骨架 | rfdiffusion-nim | 结合体骨架 PDB(contig + 热点) |
| 序列 | proteinmpnn-nim | 每个骨架对应的序列 |
| 共折叠 / 评分 | boltz2-nim 或 openfold3-nim | 结合体–靶标复合物 + 置信度 / ipTM |
| MSA(可选) | msa-search-nim | 用于提升折叠质量的靶标 A3M |
建议搭配使用这些原子级 NIM 技能(每个 NIM 各一个,来自 BioNeMo NIM 技能集)。但它们并非必需:references/pipeline.md 包含每次 NIM 调用的具体请求格式,因此具备 NIM 访问权限的 Agent 可以独立遵循此技能。有关端点 / 身份验证,请参阅下方的配置。
流水线
- 靶标准备 — 获取靶标 PDB 和表位;将表位 / 热点的作者残基编号映射为 RFdiffusion 的
hotspot_res字符串;也可选择使用msa-search-nim构建靶标 MSA。 - 骨架(
rfdiffusion-nim)— 结合体 contig +hotspot_res;生成 N 个骨架。 - 序列(
proteinmpnn-nim)— 每个骨架生成 k 条序列;从mfasta中移除天然 / WT 行。 - 共折叠 + 评分(
boltz2-nim/openfold3-nim)— 对结合体和靶标进行共折叠;收集界面置信度(ipTM)和结合体 pLDDT。 - 自洽性 — 计算 RFdiffusion 骨架与预测结合体之间的 CA-RMSD(
scripts/metrics.py)。 - 筛选 + 排序 — 应用阈值;为通过筛选的候选项排序;写入清单 + CSV。
完整的交接约定、分支流程和成本漏斗:references/pipeline.md。
交接约定(脆弱的衔接环节)
- RFdiffusion
output_pdb→ ProteinMPNNinput_pdb(内嵌 PDB 文本)。 - ProteinMPNN
mfasta→ Boltz2 结合体聚合物的sequence(排除天然 / WT 行;仅将评分与设计序列配对)。 - 表位作者残基编号 → 1-based 序列索引:使用
scripts/pdb_utils.py:remap_to_seq_index重新映射。RFdiffusion 的hotspot_res使用类似"A50"的链 + 作者编号字符串;Boltz2 的口袋 / 接触点使用 1-based 索引。 - Boltz2 复合物
.cif→ 结合体链 → 与骨架对比,计算自洽性 RMSD。
运行清单(可复现性基础)
每个项目都会通过 scripts/manifest.py 在运行目录下写入 manifest.json(以及 candidates.csv)。它记录谱系、参数、评分、产物、筛选状态和控制项,便于排序、恢复运行、验证和生成最终报告。架构和用法:references/manifest.md。
筛选条件(默认值)
- ipTM ≥ 0.8,结合体 pLDDT ≥ 80,自洽性 RMSD ≤ 2.0 Å。
- 可按项目覆盖默认值,并在清单
filters中记录覆盖项。
验证
始终运行对照并报告成功率,不能只报告最高评分。通过 scripts/controls.py 运行阴性对照(打乱序列);阳性对照为通过同一流水线重新评分的已发表结合体。基准靶标位于 assets/targets.json(scripts/registry.py)。方法和指标定义:references/validation.md。
人机协作 + 成本
- 在生成骨架前,先与用户确认靶标、表位 / 热点、结合体长度范围,以及使用托管服务还是本地运行(AskUserQuestion)。
- 共折叠是成本较高的阶段:先对数量受限的候选列表进行共折叠并审核,然后再扩大范围。明确说明使用托管服务还是本地运行,并在所有 NIM 调用中保持一致。
负责任地使用
从头设计结合体具有双重用途。对于旨在增强病原体适应性、毒素效力或生物武器功能的请求,应予以拒绝;设计应限于正当的研究和治疗用途。
配置(NIM 访问)
每个组合式 NIM 都通过 HTTP 访问;选择托管或本地模式后,每次调用都使用同一种模式:
- 托管(由服务管理):根据每个 NIM 在
build.nvidia.com 上提供的基础 URL
https://health.api.nvidia.com/v1/...访问;设置NVIDIA_API_KEY(以Authorization: Bearer形式发送)。从环境中读取密钥,切勿将其硬编码。 - 本地(自托管 NGC 容器):将每个 NIM 指向其本地 URL
(例如
http://localhost:8000/...);本地 NIM 不需要身份验证标头。若要自行启动这些 NIM(每个 NIM 对应的 docker run、持久化缓存、健康检查,以及 GPU 配置文件选择注意事项——某些 NIM(例如 Boltz2)在没有捆绑配置文件的 GPU 上需要固定NIM_MODEL_PROFILE,而其他 NIM(RFdiffusion/ProteinMPNN)会根据计算能力自动选择配置文件):请参阅references/local-nim-setup.md。
每个 NIM 的路径、请求/响应架构,以及可直接运行的 curl/Python 示例位于
references/pipeline.md。
脚本
scripts/manifest.py— 活动清单(创建 / 加载 / 评分 / 筛选 / 排名 / CSV)。scripts/pdb_utils.py— PDB 解析、链提取、序列、残基重映射、CA 坐标。scripts/metrics.py— 用于自洽性检查的 Kabsch CA-RMSD。scripts/controls.py— 打乱序列的负对照。scripts/registry.py+assets/targets.json— 示例基准目标注册表 (用于说明的表位——实际开展活动前,请对照引用的结构进行核验)。请替换为你自己的目标。