/ Модель

Характеристики

Контекст
1 026 токенов
Параметры
44,3 млн
Лицензия
MIT
Архитектура
esm · dense
Базовая модель
esm2_t12_35M_UR50D
Опубликована
6 авг 2026

toppdblx-construct-boundary

Разметка токеновТекст → label

Дообученная ESM-2 модель помечает остатки белковой последовательности, предлагая границы конструкции для кристаллизации.

15скачиваний за 30 дней0лайковвеса обновлены11 авг 2026

Бенчмарки

Как модель справилась с задачами пользователей ailist и что о ней публикуют открытые лидерборды

Публичные оценки

Из открытых лидербордов. Сравнивайте результаты одного теста при одинаковых условиях — отсутствие оценки не значит, что модель хуже.

В подключённых источниках результатов для этой модели пока нет.

Что умеет модель

Описание составлено по карточке модели и метаданным Hugging Face

TopPDBLX construct boundary — модель классификации токенов на основе ESM-2, дообученная для предсказания по аминокислотной последовательности белка границ участка, который кристаллограф мог бы включить в экспрессионную конструкцию. Она предназначена для предварительного выбора границ укороченного белка при подготовке к кристаллизации, включая отсечение гибких хвостов и линкеров. Модель содержит 44,3 млн параметров, принимает последовательность длиной до 1026 токенов; в README указано, что последовательности свыше 1022 остатков обрезаются из-за позиционного ограничения ESM-2. Выход — метка для каждого остатка, показывающая, входит ли он в предполагаемую конструкцию.

По описанному тесту на 4077 белках, разделённых с ограничением 30% идентичности последовательностей, медианная ошибка границы составила 9 остатков, а MCC — 0,669. Модель училась на границах уже успешно закристаллизованных конструкций, поэтому предсказывает практику отбора кристаллографов, а не упорядоченность структуры или вероятность успеха будущего эксперимента. Она склонна предлагать несколько более длинные участки; небольшая доля предсказаний имеет большую ошибку, и низкую уверенность следует трактовать как подсказку для проверки. Модель разработана автором карточки на основе facebook/esm2_t12_35M_UR50D и распространяется по лицензии MIT.

Сценарии применения

  • подбор границ усечённой конструкции белка для кристаллизации
  • предварительное отсечение сигнал-пептидов и гибких концевых участков
  • оценка вероятного состава клонируемого участка белка по последовательности

Ограничения

Модель училась только на конструкциях, давших кристаллическую структуру, и не предсказывает упорядоченность остатков или успех эксперимента. Она может предлагать слишком длинные участки, а последовательности свыше 1022 остатков обрезаются.

Карточка модели

README от автора на Hugging Face, как он его опубликовал

Открыть на Hugging Face

TopPDBLX construct boundary model

Give it a full-length protein sequence. It tells you, residue by residue, where a crystallographer would have cut.

Almost nobody crystallises the full-length gene product. You trim the flexible tails, drop a disordered linker, and try the folded core. Choosing where to cut is judgement, usually made once by hand from a disorder plot and an alignment.

The Protein Data Bank already holds 523,018 of those decisions, each made by someone who then got a structure. Every deposited chain records which stretch of the full-length protein was cloned, and SIFTS maps it back residue by residue. This model learns from them.

What it achieves

On 4,077 held-out proteins, split at 30% sequence identity so no homologue appears on both sides:

MeasureValueWhy it matters
Boundary error9 residues (median)How far the predicted cut sits from the real one, on the 1,314 test proteins that were genuinely truncated
MCC0.669A model that says "keep everything" scores 0.00
Accuracy85.7%Do not read alone. 61.5% of residues really are inside a construct, so "keep everything" already scores 61.5%

Read the spread, not just the median

boundary error
Half the boundarieswithin 5 residues
Three quarterswithin 56 residues
Nine tenthswithin 250 residues

Excellent on most proteins, badly wrong on a minority. 60% of boundaries land within 10 residues and 56% of proteins have both ends within 25. The mean of 72 residues is the tail.

It half knows when it is wrong. Mean predicted probability across the span runs 0.97 on good predictions and 0.82 on bad ones. Gating at 0.85 covers 68% of proteins and lifts both-ends-within-25 from 56% to 71%. Treat a low-confidence span as a hint.

A worked example

Hen lysozyme (P00698) is 147 residues, of which 1 to 18 are the signal peptide and 19 to 147 the mature chain. Asked cold, the model proposes 19 to 147. Nobody told it what a signal peptide is; it learned that crystallographers do not clone them.

For scale: truncated constructs in this corpus trim a median of 62 residues from the N-terminus and keep under half the chain.

Usage

import torch, json
from transformers import AutoModel, AutoTokenizer

repo = "Dellboy/toppdblx-construct-boundary"
tok = AutoTokenizer.from_pretrained(repo)
esm = AutoModel.from_pretrained(repo)
head = torch.nn.Sequential(torch.nn.Dropout(0.1),
                           torch.nn.Linear(esm.config.hidden_size, 1))
head.load_state_dict(torch.load("boundary_head.pt"))   # hf_hub_download this file
esm.eval(); head.eval()

sequence = "MKTAYIAKQRQISFVKSHFSRQLEERLGLIEVQ..."      # your full-length protein
enc = tok(sequence, return_tensors="pt", truncation=True, max_length=1024)
with torch.no_grad():
    prob = torch.sigmoid(head(esm(**enc).last_hidden_state).squeeze(-1))[0, 1:-1]

keep = (prob >= 0.5).nonzero().flatten()
print(f"suggested construct: residues {keep[0].item()+1} to {keep[-1].item()+1}")

Read this before trusting it

  • It is not a disorder predictor. Residues that were cloned but never appeared in the density count as inside. It predicts what was cloned, not what turned out to be ordered.
  • It only knows successes. Every label comes from a construct that produced a crystal. It has never seen one that failed, so it cannot say a boundary is bad, only that it is unlike the ones that worked.
  • It errs towards keeping residues, predicting inside for 69% where truth is 61.5%. Proposed spans run slightly long. Trim rather than extend if choosing between it and your own judgement.
  • Sequences longer than 1,022 residues are truncated by ESM-2's position limit.

Why this model and not a bigger one

This checkpoint has been challenged five ways and none of them beat it:

AttemptedOutcome on the held-out test split
Six structural features: coil-avoidance, ESMFold pLDDT, Pfam domain edges, disorder prediction, disorder as a retrained input channel, surface entropyNone improved the boundary
Soft targets (train on the fraction of a protein's constructs covering each residue)No gain, applied everywhere or gated to well-deposited proteins
Six epochs instead of threeNo gain
ESM-2 t30-150M, four times the parametersMCC 0.673 against 0.669: a dead heat, and worse on boundary error and every coverage@k

The ceiling is in the labels, not the model. Where a crystallographer cuts carries real signal and this model extracts most of it, but the decision is also part convention, part whichever vector was to hand, and part arbitrary. None of that is recoverable from sequence, so a larger model simply fits the same ceiling more expensively.

Training

ESM-2 t12-35M fine-tuned end to end, 3 epochs, AdamW with one-cycle LR at 3e-4, batches bucketed by length into eight fixed widths. Labels are the per-residue consensus across every deposited construct for that protein, counted as inside where at least half the constructs include the residue. Validation MCC by epoch: 0.607, 0.681, 0.700, still improving at the end.

The failure condition (MCC below 0.40, or median boundary error worse than 20 residues) was declared before the run rather than after.

Dataset: TopPDBLX · Code: bellcheddar/TopPDBLX

Как запустить

На своей GPU в ailist. Цена — по текущим предложениям провайдеров

GPU в ailist

Универсальный рантайм · token-classification

Можно запустить

Подбираем GPU…

Класс архитектуры
EsmModel
Ревизия весов
8161acb

0 моделей