論文の概要: HERMES: Holographic Equivariant neuRal network model for Mutational Effect and Stability prediction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.06703v1
• Date: Tue, 9 Jul 2024 09:31:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-10 18:36:32.230642
• Title: HERMES: Holographic Equivariant neuRal network model for Mutational Effect and Stability prediction
• Title（参考訳）: HERMES: 変異効果と安定性予測のためのホログラフィック同変ニューラルネットワークモデル
• Authors: Gian Marco Visani, Michael N. Pun, William Galvin, Eric Daniel, Kevin Borisiak, Utheri Wagura, Armita Nourmohammad,
• Abstract要約: HERMESは、突然変異効果と安定性予測のための3次元回転同変構造に基づくニューラルネットワークモデルである。 本稿では,HERMESモデルの組を,異なる戦略で事前学習し,変異の安定性効果を予測するために微調整する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Predicting the stability and fitness effects of amino acid mutations in proteins is a cornerstone of biological discovery and engineering. Various experimental techniques have been developed to measure mutational effects, providing us with extensive datasets across a diverse range of proteins. By training on these data, traditional computational modeling and more recent machine learning approaches have advanced significantly in predicting mutational effects. Here, we introduce HERMES, a 3D rotationally equivariant structure-based neural network model for mutational effect and stability prediction. Pre-trained to predict amino acid propensity from its surrounding 3D structure, HERMES can be fine-tuned for mutational effects using our open-source code. We present a suite of HERMES models, pre-trained with different strategies, and fine-tuned to predict the stability effect of mutations. Benchmarking against other models shows that HERMES often outperforms or matches their performance in predicting mutational effect on stability, binding, and fitness. HERMES offers versatile tools for evaluating mutational effects and can be fine-tuned for specific predictive objectives.
• Abstract（参考訳）: タンパク質のアミノ酸変異の安定性と適合性を予測することは、生物学的発見と工学の基礎となる。 突然変異効果を測定するために様々な実験的手法が開発され、多様なタンパク質の広範なデータセットが提供された。 これらのデータに基づいてトレーニングすることで、従来の計算モデルや最近の機械学習アプローチは、突然変異効果の予測に大きく進歩している。 本稿では,3次元回転同変構造に基づくニューラルネットワークモデルであるHERMESを紹介し,突然変異効果と安定性の予測を行う。 HERMESは、その周囲の3D構造からアミノ酸の親和性を予測するために事前訓練され、我々のオープンソースコードを用いて突然変異効果を微調整することができる。 本稿では,HERMESモデルの組を,異なる戦略で事前学習し,変異の安定性効果を予測するために微調整する。 他のモデルに対するベンチマークでは、HERMESは安定性、結合性、適合性に対する突然変異効果を予測する際に、性能を上回り、適合することが多い。 HERMESは突然変異効果を評価する汎用ツールを提供しており、特定の予測対象に対して微調整することができる。

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