論文の概要: SynthFormer: Equivariant Pharmacophore-based Generation of Synthesizable Molecules for Ligand-Based Drug Design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.02718v2
• Date: Wed, 29 Jan 2025 15:15:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-30 15:51:24.863513
• Title: SynthFormer: Equivariant Pharmacophore-based Generation of Synthesizable Molecules for Ligand-Based Drug Design
• Title（参考訳）: SynthFormer: 等価な薬理フォアをベースとしたリガンド系医薬品設計のための合成可能な分子の生成
• Authors: Zygimantas Jocys, Zhanxing Zhu, Henriette M. G. Willems, Katayoun Farrahi,
• Abstract要約: 本稿では,合成木として構築された完全合成可能な分子を生成する機械学習モデルであるSynthFormerについて紹介する。 これは第一種アプローチであり、薬理泳動に基づく活性分子を設計する能力を提供する可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.578382119811238
• License:
• Abstract: Drug discovery is a complex, resource-intensive process requiring significant time and cost to bring new medicines to patients. Many generative models aim to accelerate drug discovery, but few produce synthetically accessible molecules. Conversely, synthesis-focused models do not leverage the 3D information crucial for effective drug design. We introduce SynthFormer, a novel machine learning model that generates fully synthesizable molecules, structured as synthetic trees, by introducing both 3D information and pharmacophores as input. SynthFormer features a 3D equivariant graph neural network to encode pharmacophores, followed by a Transformer-based synthesis-aware decoding mechanism for constructing synthetic trees as a sequence of tokens. It is a first-of-its-kind approach that could provide capabilities for designing active molecules based on pharmacophores, exploring the local synthesizable chemical space around hit molecules and optimizing their properties. We demonstrate its effectiveness through various challenging tasks, including designing active compounds for a range of proteins, performing hit expansion and optimizing molecular properties.
• Abstract（参考訳）: 薬物発見は複雑で資源集約的なプロセスであり、患者に新しい薬を届けるためにかなりの時間とコストを必要とする。 多くの生成モデルは、薬物発見を加速することを目的としているが、合成可能な分子を生産することはほとんどない。 逆に、合成に焦点を当てたモデルでは、効果的な薬物設計に不可欠な3D情報を活用できない。 本稿では,合成木として構築された完全合成可能な分子を生成する機械学習モデルであるSynthFormerについて紹介する。 SynthFormerは、薬局フォアをエンコードする3D同変グラフニューラルネットワークを備えており、その後、トークンのシーケンスとして合成木を構築するためのTransformerベースの合成対応デコードメカニズムが提供される。 これは第一種アプローチであり、薬理泳動に基づいて活性分子を設計し、ヒット分子の周囲の局所的な合成可能な化学空間を探索し、それらの性質を最適化する能力を提供することができる。 種々のタンパク質に対する活性化合物の設計,ヒット展開,分子特性の最適化など,様々な課題において有効性を示す。

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