論文の概要: Uncertainty-Aware Metabolic Stability Prediction with Dual-View Contrastive Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.00936v1
- Date: Sun, 01 Jun 2025 10:05:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-04 21:47:33.804478
- Title: Uncertainty-Aware Metabolic Stability Prediction with Dual-View Contrastive Learning
- Title(参考訳): Dual-View Contrastive Learningを用いた不確実性を考慮したメタボリック安定性予測
- Authors: Peijin Guo, Minghui Li, Hewen Pan, Bowen Chen, Yang Wu, Zikang Guo, Leo Yu Zhang, Shengshan Hu, Shengqing Hu,
- Abstract要約: TrustworthyMSは、不確実性を認識した代謝安定性予測のために設計された、新しい対照的な学習フレームワークである。
以上の結果から,TrustworthyMSは現在の最先端手法よりも予測性能が優れていることが示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.967282904452716
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate prediction of molecular metabolic stability (MS) is critical for drug research and development but remains challenging due to the complex interplay of molecular interactions. Despite recent advances in graph neural networks (GNNs) for MS prediction, current approaches face two critical limitations: (1) incomplete molecular modeling due to atom-centric message-passing mechanisms that disregard bond-level topological features, and (2) prediction frameworks that lack reliable uncertainty quantification. To address these challenges, we propose TrustworthyMS, a novel contrastive learning framework designed for uncertainty-aware metabolic stability prediction. First, a molecular graph topology remapping mechanism synchronizes atom-bond interactions through edge-induced feature propagation, capturing both localized electronic effects and global conformational constraints. Second, contrastive topology-bond alignment enforces consistency between molecular topology views and bond patterns via feature alignment, enhancing representation robustness. Third, uncertainty modeling through Beta-Binomial uncertainty quantification enables simultaneous prediction and confidence calibration under epistemic uncertainty. Through extensive experiments, our results demonstrate that TrustworthyMS outperforms current state-of-the-art methods in terms of predictive performance.
- Abstract(参考訳): 分子代謝安定性(MS)の正確な予測は、医薬品の研究や開発には不可欠であるが、分子間相互作用の複雑な相互作用のため、依然として困難である。
MS予測のためのグラフニューラルネットワーク(GNN)の最近の進歩にもかかわらず、現在のアプローチでは、(1)結合レベルトポロジ的特徴を無視した原子中心のメッセージパス機構による不完全な分子モデリング、(2)確実な定量化を欠いた予測フレームワークの2つの重要な制限に直面している。
これらの課題に対処するために,不確実性を考慮したメタボリック安定性予測のための新しいコントラスト学習フレームワークであるTrustworthyMSを提案する。
第一に、分子グラフトポロジー再マッピング機構は、エッジ誘起の特徴伝播を通じて原子結合相互作用を同期させ、局所電子効果とグローバルコンフォメーション制約の両方を捕捉する。
第二に、対照的なトポロジー結合アライメントは、特徴アライメントによる分子トポロジービューと結合パターンの整合性を強制し、表現の堅牢性を高める。
第3に、ベータ・バイノミカル不確実性定量化による不確実性モデリングは、疫学的不確実性の下で同時予測と信頼度校正を可能にする。
広範な実験により,TrustworthyMSは予測性能において最先端の手法よりも優れていることが示された。
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