論文の概要: NCIDiff: Non-covalent Interaction-generative Diffusion Model for Improving Reliability of 3D Molecule Generation Inside Protein Pocket

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.16861v1
• Date: Mon, 27 May 2024 06:26:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-05-28 16:50:47.281779
• Title: NCIDiff: Non-covalent Interaction-generative Diffusion Model for Improving Reliability of 3D Molecule Generation Inside Protein Pocket
• Title（参考訳）: NCIDiff:タンパク質ポケット内における3次元分子生成の信頼性向上のための非共有相互作用生成拡散モデル
• Authors: Joongwon Lee, Wonho Zhung, Woo Youn Kim,
• Abstract要約: 非共有結合パターン(NCI)はタンパク質-リガンド複合体全体の普遍的なパターンである。 提案モデルであるNCIDiffは,NCIタイプのタンパク質リガンドエッジと,サンプリング中にリガンド分子の3次元グラフを同時に認識する。 NCI生成戦略により,本モデルは信頼性の高いNCIを生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Advancements in deep generative modeling have changed the paradigm of drug discovery. Among such approaches, target-aware methods that exploit 3D structures of protein pockets were spotlighted for generating ligand molecules with their plausible binding modes. While docking scores superficially assess the quality of generated ligands, closer inspection of the binding structures reveals the inconsistency in local interactions between a pocket and generated ligands. Here, we address the issue by explicitly generating non-covalent interactions (NCIs), which are universal patterns throughout protein-ligand complexes. Our proposed model, NCIDiff, simultaneously denoises NCI types of protein-ligand edges along with a 3D graph of a ligand molecule during the sampling. With the NCI-generating strategy, our model generates ligands with more reliable NCIs, especially outperforming the baseline diffusion-based models. We further adopted inpainting techniques on NCIs to further improve the quality of the generated molecules. Finally, we showcase the applicability of NCIDiff on drug design tasks for real-world settings with specialized objectives by guiding the generation process with desired NCI patterns.
• Abstract（参考訳）: 深層生成モデリングの進歩は、薬物発見のパラダイムを変えてきた。 このようなアプローチの中で、タンパク質ポケットの3次元構造を利用するターゲットアウェア法は、可塑性結合モードでリガンド分子を生成するために注目された。 ドッキングスコアは生成リガンドの質を表面的に評価するが、結合構造の綿密な検査により、ポケットと生成リガンド間の局所的な相互作用の不整合が明らかになる。 ここでは、タンパク質-リガンド複合体全体の普遍的なパターンである非共有相互作用(NCI)を明示的に生成することで、この問題に対処する。 提案モデルであるNCIDiffは,NCIタイプのタンパク質リガンドエッジと,サンプリング中にリガンド分子の3次元グラフを同時に認識する。 NCI生成戦略により、我々のモデルはより信頼性の高いNCIを持つリガンドを生成する。 我々はさらに,NCIの塗布技術を採用し,生成分子の品質をさらに向上させた。 最後に,NCIDiffのドラッグデザインタスクへの適用性について述べる。

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