論文の概要: HydraScreen: A Generalizable Structure-Based Deep Learning Approach to
Drug Discovery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.12814v1
- Date: Fri, 22 Sep 2023 18:48:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-15 15:48:11.533302
- Title: HydraScreen: A Generalizable Structure-Based Deep Learning Approach to
Drug Discovery
- Title(参考訳): HydraScreen:ドラッグ発見のための一般的な構造に基づくディープラーニングアプローチ
- Authors: Alvaro Prat, Hisham Abdel Aty, Gintautas Kamuntavi\v{c}ius, Tanya
Paquet, Povilas Norvai\v{s}as, Piero Gasparotto, Roy Tal
- Abstract要約: HydraScreenは、より堅牢な機械学習による薬物発見のためのフレームワークを提供することを目指している。
我々は最先端の3D畳み込みニューラルネットワークを用いて、タンパク質-リガンド結合における分子構造と相互作用を表現している。
HydraScreenはユーザフレンドリなGUIと公開APIを提供し、個々のタンパク質-リガンド複合体の簡易な評価を容易にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose HydraScreen, a deep-learning approach that aims to provide a
framework for more robust machine-learning-accelerated drug discovery.
HydraScreen utilizes a state-of-the-art 3D convolutional neural network,
designed for the effective representation of molecular structures and
interactions in protein-ligand binding. We design an end-to-end pipeline for
high-throughput screening and lead optimization, targeting applications in
structure-based drug design. We assess our approach using established public
benchmarks based on the CASF 2016 core set, achieving top-tier results in
affinity and pose prediction (Pearson's r = 0.86, RMSE = 1.15, Top-1 = 0.95).
Furthermore, we utilize a novel interaction profiling approach to identify
potential biases in the model and dataset to boost interpretability and support
the unbiased nature of our method. Finally, we showcase HydraScreen's capacity
to generalize across unseen proteins and ligands, offering directions for
future development of robust machine learning scoring functions. HydraScreen
(accessible at https://hydrascreen.ro5.ai) provides a user-friendly GUI and a
public API, facilitating easy assessment of individual protein-ligand
complexes.
- Abstract(参考訳): 我々は、より堅牢な機械学習加速薬発見のためのフレームワークを提供することを目的とした、ディープラーニングアプローチであるHydraScreenを提案する。
HydraScreenは、タンパク質-リガンド結合における分子構造と相互作用の効果的な表現のために設計された最先端の3D畳み込みニューラルネットワークを使用している。
我々は,高スループットスクリーニングとリード最適化のためのエンドツーエンドパイプラインを設計し,構造に基づく薬物設計の応用を目標とした。
提案手法は,CASF 2016コアセットに基づいて確立された公開ベンチマークを用いて評価し,アフィニティとポーズ予測(ピアソン r = 0.86, RMSE = 1.15, Top-1 = 0.95)の上位階層の結果を得た。
さらに,新しいインタラクション・プロファイリング手法を用いて,モデルとデータセットの潜在的なバイアスを同定し,解釈可能性を高め,手法のバイアスのない性質をサポートする。
最後に,ハイドラスクリーンのタンパク質とリガンドを汎用化し,ロバストな機械学習スコアリング機能の開発に向けた方向性を示す。
HydraScreen (https://hydrascreen.ro5.ai)は、ユーザフレンドリーなGUIと公開APIを提供し、個々のタンパク質-リガンド複合体の評価を容易にする。
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