論文の概要: Exploiting Hierarchical Interactions for Protein Surface Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10144v1
- Date: Wed, 17 Jan 2024 14:10:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-19 15:47:57.748853
- Title: Exploiting Hierarchical Interactions for Protein Surface Learning
- Title(参考訳): タンパク質表面学習のための階層的相互作用の爆発
- Authors: Yiqun Lin, Liang Pan, Yi Li, Ziwei Liu, and Xiaomeng Li
- Abstract要約: 本質的には、タンパク質表面のポテンシャル関数部位は、幾何学的特徴と化学的特徴の両方によって決定される。
本稿では,ディープラーニング技術,すなわち階層型化学・幾何学的特徴相互作用ネットワーク(HCGNet)に基づく原則的フレームワークを提案する。
提案手法は,現場予測タスクが2.3%,インタラクションマッチングタスクが3.2%,従来の最先端手法が2.3%向上した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 52.10066114039307
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Predicting interactions between proteins is one of the most important yet
challenging problems in structural bioinformatics. Intrinsically, potential
function sites in protein surfaces are determined by both geometric and
chemical features. However, existing works only consider handcrafted or
individually learned chemical features from the atom type and extract geometric
features independently. Here, we identify two key properties of effective
protein surface learning: 1) relationship among atoms: atoms are linked with
each other by covalent bonds to form biomolecules instead of appearing alone,
leading to the significance of modeling the relationship among atoms in
chemical feature learning. 2) hierarchical feature interaction: the neighboring
residue effect validates the significance of hierarchical feature interaction
among atoms and between surface points and atoms (or residues). In this paper,
we present a principled framework based on deep learning techniques, namely
Hierarchical Chemical and Geometric Feature Interaction Network (HCGNet), for
protein surface analysis by bridging chemical and geometric features with
hierarchical interactions. Extensive experiments demonstrate that our method
outperforms the prior state-of-the-art method by 2.3% in site prediction task
and 3.2% in interaction matching task, respectively. Our code is available at
https://github.com/xmed-lab/HCGNet.
- Abstract(参考訳): タンパク質間の相互作用を予測することは、構造生物情報学において最も重要で難しい問題の一つである。
本質的には、タンパク質表面のポテンシャル関数部位は幾何学的特徴と化学的特徴の両方によって決定される。
しかし、現存する研究は、原子型から手作りまたは個別に学んだ化学的特徴のみを考慮し、幾何学的特徴を独立して抽出している。
ここでは、有効タンパク質表面学習の2つの重要な性質を同定する。
1) 原子間の関係: 原子は共有結合によって結合し、単体ではなく生体分子を形成するため、化学的特徴学習において原子間の関係をモデル化することが重要である。
2) 階層的特徴相互作用: 隣り合う残基効果は、原子間および表面点と原子(または残基)間の階層的特徴相互作用の重要性を検証する。
本稿では,階層的相互作用を伴う化学・幾何学的特徴の橋渡しによるタンパク質表面分析のための,階層的化学・幾何学的特徴相互作用ネットワーク(hcgnet)という,ディープラーニング技術に基づく原理的枠組みを提案する。
総合的な実験により,提案手法は,現場予測タスクで2.3%,対話マッチングタスクで3.2%,先行技術で2.3%向上した。
私たちのコードはhttps://github.com/xmed-lab/HCGNetで利用可能です。
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