SYS.SIEVE.PL // v2.0.0 BIOPHYSICAL ENGINE STAGE S6 (A6a): 0.7877 VS VINA 0.7323 (p=5.08e-4) SKEMPI 2.0 (923 MUTS): r=+0.4985 · 0.0000 kcal/mol HYSTERESIS
640-POCKET FGW-UOT: 0.8663 ms/pair SO(3) CHIRALITY + PTM PERCEPTION
Sieve Icon
SIEVE.BIO /PL
BRANCH [02] // SIEVE.BIO/PL · 蛋白质–多肽三维生物物理识别与无构象靶点垂钓引擎

Sieve-PL v2.0:
显式六通道各向异性势、
玻尔兹曼旋转异构体 ΔΔG
与口袋互补镜像 FGW-UOT。
Sieve-PL v2.0:
EXPLICIT 6-CHANNEL POTENTIAL,
BOLTZMANN ROTAMER ΔΔG
& POCKET MIRROR FGW-UOT.

多肽配体富含非天然 D-型对映体、共价大环与翻译后修饰(PTM)。Sieve-PL v2.0 (sieve_pl2) 从三维重原子坐标直接计算:6 通道方向药效团势与 Potts-Sinkhorn-TAP 侧链松弛(Mode A)、10.0 Å 局部泡沫 27 态旋转异构体玻尔兹曼 ΔΔG(Mode B)以及 640 口袋互补镜像 FGW-UOT 无构象检索(Mode C)。

STAGE S6 (A6a)CLASH-FREE POSES
0.7877
57 参数可微势超越 AutoDock Vina 1.2.7 (0.7323, p=5.08e-4)
SKEMPI 2.0 (923)NON-ALA PEARSON
r = +0.4985
全集 r=+0.4308 · 路径反对称滞后 0.000000 kcal/mol
HOTSPOT ATTRIBCOUNTERFACTUAL
97.18%
172/177 实验热点残基主导通道与侧链化学完全吻合 (p=1e-4)
POCKET MIRRORTEST_43 RMSE
-42.93%
内距离矩阵分位数误差从 5.53 Å 降至 3.16 Å (0.87 ms/pair)
CAD.RENDER // POCKET-MIRROR-Φ ORTHO 1:1 · FREESTYLE INK
Sieve-PL 3D Pocket Mirror Sculpture
口袋法向内投射 n_cav 与多肽骨架六通道配位 q ↦ −q
BRAND IDENTITY // SIEVE-PL EMBER EDITION
Sieve-PL Brand Logo
[00] 产品介绍与渲染工作台并列预览 // 结构身份感知 + 三模式实时计算面板
SIEVE_PL2 v2.0.0 · CLI + REST API
SPEC.00 // STRUCTURAL IDENTITY PERCEPTION ZERO SILENT DROPS

先看清分子真实三维身份,再谈能量打分与检索

传统对接工具常因多链截断或非天然残基静默丢弃原子。identity_and_parser 在打分前执行四项几何核验:

  • 12.0 Å 多链界面并集:自动召回跨链界面(如凝血酶 1JMO 链 H 的 919 个重原子,避免单链截断归零)。
  • C 端平面 sp² OXT 补全:将缺失末端氧导致的伪共价修饰误报从 24/24 降至 0/24 (0.0%)。
  • SO(3) 手性体积与盲法 3D PTM 识别:100% 检出 D-型对映体,凭 3D 键拓扑识别大环与 SEP / ALY / HYP / MSE。
$ sieve-pl2 identify --pdb 1jmo.pdb
$ sieve-pl2 match-1to1 --receptor rec.pdb --peptide pep.pdb --mutate A:Y8F
$ sieve-pl2 screen-1tomany --query-peptide tirzepatide.pdb --db pockets_640/
SIEVE-PL v2.0 WORKBENCH // INTERACTIVE BIOPHYSICAL UI
[01] MODE A // 六通道各向异性势、STAGE S6 可微参数化与三制度位阻审计
POTTS-SINKHORN-TAP + TORCH_POTENTIAL.PY
MATH.A1 // 6-CHANNEL ANISOTROPIC ENERGY + S6 57 PHYSICAL PARAMETERS

显式物理方向势 + 对数域 Potts-Sinkhorn-TAP 侧链松弛

Mode A Total Interface Score E_total
E_total = w_hb·E_hb + w_salt·E_salt + w_hyd·E_hyd + w_aro·E_aro + w_catπ·E_catπ + w_clash·E_clash + w_unsat·E_unsat
Potts-Sinkhorn-TAP (T=0.5, 25 iters): log p_i^(t+1)(r_i) ∝ −[ u_i(r_i) + Σ_j Σ_r_j J_ij(r_i,r_j) p_j^(t)(r_j) − TAP_onsager ] / T

在 Stage S6 中,我们将全部径向衰减包络、角度指数与环境去溶剂化门控端到端可微化(torch_potential.py,共 57 个物理可解释参数,与 NumPy 参考实现数值误差 < 10⁻¹¹),在 237 个非冗余复合物(30% 序列同源性严格切分:133 训练 / 39 验证 / 65 测试)上采用 5 随机种子训练:

测试子集 (Holdout Test Set) Sieve-PL Stage S6 (5-Seed) AutoDock Vina 1.2.7 Vinardo 检验 p 值 / 指标
A6a 分布内无碰撞构象 (n=64, clash < 15.0) 0.7877 ± 0.0041 0.7323 0.7246 p = 5.08×10⁻⁴
Funnel Spearman ρ (n=65 漏斗相关性) 0.8707 ± 0.0002 0.8412 0.8290 AUROC 0.9489
AUDIT.A2 // THREE-REGIME STERIC AUDIT EXPOSING BENCHMARK ARTIFACTS

三制度空间位阻审计:为什么必须拆解「未松弛诱饵」假象?

在标准刚体扰动诱饵集(Regime 1)中,天然晶体结构满足 d_min ≥ 2.206 Å,而诱饵普遍存在重原子微碰撞。这意味着单靠一个「短程刚体排斥项(clash_only)」即可拿到 1.0000 AUROC (24/24)。为分离出真实的药效团识别能力,我们设计了三制度审计:

位阻审计制度 (Steric Regime) Sieve-PL v2.0 各向同性对照 (cos≡1) AutoDock Vina 1.2.7 LOO-DFIRE
Regime 1: 未松弛诱饵 (Unrelaxed) 1.0000 (24/24) 1.0000 (24/24) 0.9958 (23/24) 0.8125 (13/24)
Regime 2: 消融碰撞项 (w_clash = 0) ★ 0.8917 (16/24) 0.8208 (13/24) 0.6875 (9/24) 0.6667 (10/24)
Regime 3: OpenMM Amber14 全松弛 (test_43) 0.8459 (CAPRI 0.9191) 0.7912 0.9622 (38/43) 0.7140
■ 科学诚实性披露:在 Regime 2(完全关闭位阻排斥)下,Sieve-PL 的 5 通道各向异性势 + 埋藏极性惩罚大幅领先于各向同性势(0.8917 vs 0.8208)与消融排斥的 Vina(0.6875);而在 Regime 3(OpenMM 8.6.1 Amber14 ff14SB 全原子力场松弛消除了全部碰撞)下,全原子接触势 Vina(0.9622)优于稀疏药效团节点打分(0.8459,正式证伪假设 H1)。
[02] MODE B & MODE C // SKEMPI 2.0 玻尔兹曼突变 ΔΔG 与 640 口袋镜像 FGW-UOT 检索
923 MUTATIONS · 640 TARGET POCKETS
MODE.B // 10.0 Å LOCAL-BUBBLE BOLTZMANN ΔΔG SKEMPI 2.0 (n=923, 67 COMPLEXES)

零路径滞后 (0.000000 kcal/mol) 的 27 态旋转异构体系综 ΔΔG

在突变位点 10.0 Å 局部泡沫内枚举 3×3×3 = 27 个离散 χ₁, χ₂, χ₃ 旋转异构体态,结合 6.0 Å 一阶邻域伙伴侧链重排与热力学软核容忍度 tol_steric = 0.28 Å (β = 1.69 mol/kcal),严格基于自由能泛函差 F_mut − F_wt 计算 ΔΔG:

SKEMPI 2.0 评估指标 (n=923) Sieve-PL Mode B FoldX Eq Reimpl 静态单态无松弛
非丙氨酸突变 Pearson r (n=634 Non-Ala) +0.4985 +0.1410 +0.3120
丙氨酸扫描 Pearson r (n=289 X→Ala) +0.4256 +0.0985 +0.3640
全集 923 突变总 Pearson r / 校准 RMSE +0.4308 / 1.915 kcal +0.1242 / 2.381 kcal +0.3291 / 2.110 kcal
正向/逆向突变路径滞后 |ΔΔG(A→B) + ΔΔG(B→A)| 0.000000 kcal/mol > 0.45 kcal/mol 0.184 kcal/mol
■ 反事实单通道置零热点归因:在 177 个实验界面热点(ΔΔG ≥ 2.0 kcal/mol)上,逐一置零单个能量通道,172/177 (97.18%, 10,000 次置换检验 p=0.0001) 的主导损失通道与突变残基物理化学性质精确吻合。
MODE.C // POCKET COMPLEMENTARY MIRROR & FGW-UOT 0.8663 MS / PAIR

口袋互补镜像变换:将凹面受体腔体映射为凸面虚拟多肽药效团

受体口袋壁节点分布在比结合多肽回转半径大 ~3–5 Å 的凹壳上。直接对齐口袋与多肽会产生严重的几何尺度失配。Mode C 沿局部腔体法向 n_cav 将口袋节点向内投射 δ_c ∈ [2.8, 3.8] Å,同时翻转电荷符号 (q ↦ −q) 与氢键供/受体极性:

24×24 跨家族无构象伙伴检索基准 AUROC 耗时 / 对 (ms/pair) 是否需要共折叠构象
Sieve-PL Mode C (Mirror Multi-Moment + FGW-UOT) 0.74457 0.8663 ms ✕ Pose-Free
Exact Smith–Waterman BLOSUM62 0.57971 0.12 ms ✕ Sequence only
ESM-2 150M Cosine Similarity 0.57246 14.20 ms ✕ PLM Embedding
ProBiS Local Surface Alignment 0.52536 420.0 ms ✕ Surface graph
PocketMatchDistance Distribution 0.49457 3.40 ms ✕ Distance bins
■ 严谨消融归因:消融实验透明表明,全局 24×24 排序判别力主要来自 14-D/48-D 口袋镜像多矩描述符(Mirror Multi-Moment Descriptor),而 Fused Gromov–Wasserstein 非平衡最优传输(FGW-UOT)的核心作用是提供传输矩阵 π* 以生成 3D 刚体药效团配准种子。
[03] 真实转化医学与农化靶点垂钓 // 临床肠促胰岛素双/三激动剂 & 玉米螟几丁质酶 + 预注册阴性结果
TIRZEPATIDE · PEPTIDE 20 · ARGADIN
CASE.01 // CLINICAL INCRETIN GPCRS GLP-1R / GIPR / GCGR

临床双/三靶点多肽激动剂跨受体迁移

  • 替尔泊肽 (Tirzepatide, 7FIM GLP-1R / 7RBT GIPR) 与三靶点激动剂 Peptide 20 (7VBH / 7FIN / 7V35):在 5×5 跨受体三维转移矩阵中实现 18/25 正向亲和迁移。
  • 去重受体库 FGW 富集检验:在严格按 UniProt ID 去重的受体口袋库中,Class B1 肠促胰岛素家族呈现出明确的统计学富集(Mann–Whitney p ≤ 0.0349)。
CASE.02 // AGROCHEMICAL TARGET FISHING O. FURNACALIS & P. SOJAE

6 大农林害虫/病原菌靶点与环肽先导物垂钓

  • 覆盖亚洲玉米螟 18 家族几丁质酶 OfChi-h (5GQB / 3W4R / 6JM8)、氨基己糖苷酶 OfHex1 (3NSN)、棉铃虫蜕皮激素受体 HaEcR-USP (1R1K / 2R40) 与大豆疫霉几丁质合酶 PsChs1 (7WJO)。
  • 天然环肽抑制剂 Argadin (1WAW) 与 Argifin (1W9V) 在 640 口袋库中精准命中 GH18 催化沟槽(置换检验 p = 2×10⁻⁶,零二硫键误警)。
AUDIT.03 // PREREGISTERED NEGATIVE RESULTS FULL DISCLOSURE

三项预注册阴性结果公开披露

遵循预注册门控原则,未通过验证集阈值的参数化尝试全部公开归档并从生产权重中剔除。

展开查看 3 项预注册阴性结果详情 (Stage S7 / Gates B2-B3 / Dual-MLP)
  • 1. 局部手性惩罚头 (Stage S7):在 1,123 个镜像对映体诱饵上,局部 Cα 手性惩罚未能将刚体未松弛胜率提升至 0.52 以上(实测 0.1692),因为全局骨架镜像需完整重对接而非局部微扰。
  • 2. Mode B 5 种子重训练门控 (Gates B2/B3):端到端重拟合旋转异构体权重触发验证门控拦截,因此生产版本严格保留零参物理标定权重。
  • 3. 198 维双塔度量学习检索器:在小样本 30% SeqID 切分下过拟合(R@1 = 0.000),不敌零训练参数的 14-D 口袋镜像描述符。
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FIG 1 – FIG 4 · HIGH-RES VECTOR RENDERS
FIGURE 01 // ARCHITECTURE & POCKET COMPLEMENTARY MIRROR 300 DPI
Figure 1 Architecture and Mirror
FIGURE 02 // MODE A STERIC AUDIT & MODE B SKEMPI 2.0 300 DPI
Figure 2 Mode A and B Validation
FIGURE 03 // MODE C 640-POCKET FGW-UOT & TRANSLATION 300 DPI
Figure 3 Mode C and Translational Case Studies
FIGURE 04 // STAGE S6 DIFFERENTIABLE POTENTIAL VS VINA 1.2.7 300 DPI
Figure 4 Stage S6 Differentiable Potential