随着计算结构预测技术的发展，目前可用的蛋白质复合物结构数量将大幅增加。要从这些数据中提取有价值的发现，必须对蛋白质复合物进行比对，但这在计算上极具挑战性。
Foldseek-Multimer通过高效聚类超位移向量，识别兼容的链对比对，从而计算复合物比对
。该方法比当前金标准方法快3–4个数量级，同时比对质量相当，使其能够在11小时内比对数十亿个复合物对。Foldseek-Multimer是开源软件，可在GitHub获取，并可通过Foldseek搜索平台及BFMD数据库使用。
相关研究于2025年2月5日，以
Rapid and sensitive protein complex alignment with Foldseek-Multimer为题发表在N
ature Method上。
蛋白质复合物的相似性通常体现在其最佳结构比对上，而该比对决定了各个链的配对方式。比对和比较四级结构（quaternary structure）对于以下研究至关重要：
目前已有多种工具用于蛋白质结构比对，例如Foldseek和US-align，但它们在计算复杂性和灵敏度方面存在不足。因此，研究人员开发了Foldseek-Multimer，以提高蛋白质复合物比对的速度和准确性。
Foldseek是一种快速的结构比对工具，能够基于3Di（用于描述三级氨基酸相互作用的字母表）检测单链蛋白质的相似性。Foldseek可用于在大型数据库（如 AlphaFold数据库（AFDB））中搜索相似的单链结构。然而，由于比对蛋白质复合物需要正确确定各个链的配对方式，因此Foldseek不能直接用于复合物比对。
US-align是一种专用于蛋白质复合物比对的工具，采用TM-score最大化策略进行比对。然而，由于可能的链对配对方式呈阶乘增长，US-align采用贪心搜索启发式算法生成候选配对方案，并使用动态规划进行优化。虽然US-align比MM-align快5倍，但仍然计算开销较大，难以适应大规模数据库比对任务。
QSalign旨在检测同源复合物，通过序列相似性预筛选复合物对，从而减少计算量，仅保留序列身份高于25%的复合物对进行结构比对。然而，该方法牺牲了灵敏度，难以发现低序列相似性但具有结构相似性的复合物。
3D Zernike形状描述符方法则通过比较整体形状来比对复合物，避免了链对配对的问题。虽然该方法可以在不到1秒内查询数十万个结构，但它无法识别局部匹配的复合物，在灵敏度上不及US-align和QSalign。
为了解决上述挑战，研究人员开发了Foldseek-Multimer，其核心算法主要基于以下三点：
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使用Foldseek进行快速链对比对，大幅减少计算开销；
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利用超位移向量描述链对比对，并通过聚类算法进行复合物比对；
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在数据库搜索时采用聚类数据库，以减少冗余计算并提升比对效率。
Foldseek-Multimer的关键优势包括：
研究人员在931对已知结构相似的蛋白质复合物上测试了Foldseek-Multimer与US-align的比对质量。结果显示：
