AlphaFold2 结构模块分析

• 蛋白质二级结构之β-折叠超全解析

• 蛋白质可视化的七种表示方法

可视化建模

Ramachandran Animation

At right is a fragment of a polypeptide chain. In the center is a single complete alanine residue. Check Alanine to identify its atoms1. The other atoms are fragments of adjacent amino acids2. Drag with your mouse to rotate the model.

https://bioinformatics.org/molvis/phipsi/

IPA InvariantPointAttention 模块分析

• 含义: 单体表示 (Single Representation)。它代表了每个残基的独立特征。这些特征可以是氨基酸类型、残基的理化性质、预测的二级结构信息等等。

• 维度:
• r: 残基数量 (Number of residues)。
• c: 单体表示的特征维度 (Dimension of single representation features)。

• 含义: 成对表示 (Pair Representation)。它代表了每对残基之间的关系特征。这些特征可以是残基之间的距离、相对方向、预测的接触图等等。

• 维度:
• r: 残基数量 (Number of residues)。
• r: 残基数量 (Number of residues)。
• c: 成对表示的特征维度 (Dimension of pair representation features)。

• 含义: 骨架框架 (Backbone Frame)。它代表了每个残基的局部坐标系，通常由一个旋转矩阵 (3x3) 和一个平移向量 (3) 组成。

• 维度:
• r: 残基数量 (Number of residues)。
• 3x3: 旋转矩阵，表示残基的旋转方向。
• 3: 平移向量，表示残基的中心位置。

• single_repr: 用于初始化查询向量 q、键向量 k 和值向量 v。

• pair_repr: 用于计算注意力分数的偏置项 b，以及生成最终输出的一部分。

• bb_frame: 用于对查询点和键/值点进行刚体变换，并保证 IPA 模块对旋转和平移的不变性。

• 在代码中，bb_frame 通常使用 Rigid 对象来表示，它封装了旋转矩阵和平移向量，并提供了一些方便的操作方法。

• IPA 模块的核心思想是使用点云来表示蛋白质或 RNA 结构，bb_frame 定义了每个残基局部坐标系，从而可以将残基的原子坐标转换为点云中的点坐标。