如何在OpenFold中使用自定义*.ckpt模型预测及解决坐标异常问题

背景 #

• 基于OpenFold（https://github.com/aqlaboratory/openfold）训练模型，生成PyTorch Lightning格式的*.ckpt checkpoint文件
• 计划通过run_pretrained_openfold.py使用该自定义CKPT进行预测，疑问：是否需要先转换CKPT格式？

测试过程与问题 #

原始预测命令 #

python3 run_pretrained_openfold.py \ 
fasta_dir \ 
data/pdb_mmcif/mmcif_files/ \ 
--uniref90_database_path data/uniref90/uniref90.fasta \ 
--mgnify_database_path data/mgnify/mgy_clusters_2018_12.fa \ 
--pdb70_database_path data/pdb70/pdb70 \ 
--uniclust30_database_path data/uniclust30/uniclust30_2018_08/uniclust30_2018_08 \ 
--output_dir ./ \ 
--bfd_database_path data/bfd/bfd_metaclust_clu_complete_id30_c90_final_seq.sorted_opt \ 
--model_device "cuda:0" \ 
--jackhmmer_binary_path lib/conda/envs/openfold_venv/bin/jackhmmer \ 
--hhblits_binary_path lib/conda/envs/openfold_venv/bin/hhblits \ 
--hhsearch_binary_path lib/conda/envs/openfold_venv/bin/hhsearch \ 
--kalign_binary_path lib/conda/envs/openfold_venv/bin/kalign \ 
--config_preset "model_1_ptm" \ 
--openfold_checkpoint_path openfold/resources/openfold_params/finetuning_ptm_2.pt

指定自定义CKPT后的加载错误 #

将--openfold_checkpoint_path替换为自定义路径/checkpoints/14my.ckpt时，出现以下错误：

RuntimeError: Error(s) in loading state_dict for AlphaFold:
    Missing key(s) in state_dict: "aux_heads.tm.linear.weight", "aux_heads.tm.linear.bias".

修改配置后的结构异常问题 #

将--config_preset从"model_1_ptm"改为"model_1"后，加载错误解决，但生成的PDB文件出现氨基酸坐标异常：

• 手动优化模式：肽链结构混乱，无正常折叠形态
• 标准Adam自动优化模式：肽链折叠形态正常

疑问：该结构异常是否由PyTorch Lightning手动优化模式导致？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mike Kyne