論文の概要: MoFormer: Multi-objective Antimicrobial Peptide Generation Based on Conditional Transformer Joint Multi-modal Fusion Descriptor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.02610v1
- Date: Mon, 3 Jun 2024 07:17:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-06 23:39:37.220176
- Title: MoFormer: Multi-objective Antimicrobial Peptide Generation Based on Conditional Transformer Joint Multi-modal Fusion Descriptor
- Title(参考訳): MoFormer:条件付き変圧器連成多モード核融合記述子に基づく多目的抗微生物ペプチド生成
- Authors: Li Wang, Xiangzheng Fu, Jiahao Yang, Xinyi Zhang, Xiucai Ye, Yiping Liu, Tetsuya Sakurai, Xiangxiang Zeng,
- Abstract要約: AMPの多属性同時最適化のための多目的AMP合成パイプライン(MoFormer)を構築した。
MoFormerは、条件付き制約ときめ細かいマルチディスクリプタによってガイドされる、高度に構造化された潜在空間におけるAMPシーケンスの望ましい属性を改善している。
抗微生物活性の増強と溶血の最小化により,MoFormerは既存の方法よりも優れていた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.98003148948758
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deep learning holds a big promise for optimizing existing peptides with more desirable properties, a critical step towards accelerating new drug discovery. Despite the recent emergence of several optimized Antimicrobial peptides(AMP) generation methods, multi-objective optimizations remain still quite challenging for the idealism-realism tradeoff. Here, we establish a multi-objective AMP synthesis pipeline (MoFormer) for the simultaneous optimization of multi-attributes of AMPs. MoFormer improves the desired attributes of AMP sequences in a highly structured latent space, guided by conditional constraints and fine-grained multi-descriptor.We show that MoFormer outperforms existing methods in the generation task of enhanced antimicrobial activity and minimal hemolysis. We also utilize a Pareto-based non-dominated sorting algorithm and proxies based on large model fine-tuning to hierarchically rank the candidates. We demonstrate substantial property improvement using MoFormer from two perspectives: (1) employing molecular simulations and scoring interactions among amino acids to decipher the structure and functionality of AMPs; (2) visualizing latent space to examine the qualities and distribution features, verifying an effective means to facilitate multi-objective optimization AMPs with design constraints
- Abstract(参考訳): 深層学習は、より望ましい性質を持つ既存のペプチドを最適化する大きな可能性を秘めている。
いくつかの最適化された抗微生物ペプチド(AMP)生成法が最近出現したにもかかわらず、多目的最適化は依然として理想主義と現実主義のトレードオフにおいて非常に難しい。
そこで我々は,AMPの多属性同時最適化のための多目的AMP合成パイプライン (MoFormer) を構築した。
MoFormer は高度に構造化された潜伏空間における AMP 配列の所望の属性を改善し, 条件制約と細粒度多記述子により誘導される。
また,大規模モデルの微調整に基づくパレートに基づく非支配的ソートアルゴリズムとプロキシを用いて,候補を階層的にランク付けする。
1)分子シミュレーションとアミノ酸間の相互作用のスコアリングによるAMPの構造と機能の解析,(2)品質と分布特性の検証のための潜伏空間の可視化,デザイン制約のある多目的最適化AMPの有効な方法の検証,の2点から,MoFormerを用いた実質的な特性改善を実証した。
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