論文の概要: One Small Step with Fingerprints, One Giant Leap for emph{De Novo} Molecule Generation from Mass Spectra
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.04180v1
- Date: Wed, 06 Aug 2025 08:05:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-07 20:09:22.613167
- Title: One Small Step with Fingerprints, One Giant Leap for emph{De Novo} Molecule Generation from Mass Spectra
- Title（参考訳）: 質量スペクトルからのEmph{De Novo}分子生成のためのフィンガープリントの1つの小さなステップ
- Authors: Neng Kai Nigel Neo, Lim Jing, Ngoui Yong Zhau Preston, Koh Xue Ting Serene, Bingquan Shen,
- Abstract要約: textscMISTcitepMISTgoldmanAnnotatingMetaboliteMass2023をエンコーダとして使用する。
textscMolForgecitepucakReconstructionLossless Molecular2023をデコーダとして使用する。
我々はこのパイプラインを、質量スペクトルからEmphde novo分子を解明するための強力なベースラインとして位置づける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: A common approach to the \emph{de novo} molecular generation problem from mass spectra involves a two-stage pipeline: (1) encoding mass spectra into molecular fingerprints, followed by (2) decoding these fingerprints into molecular structures. In our work, we adopt \textsc{MIST}~\citep{MISTgoldmanAnnotatingMetaboliteMass2023} as the encoder and \textsc{MolForge}~\citep{ucakReconstructionLosslessMolecular2023} as the decoder, leveraging pretraining to enhance performance. Notably, pretraining \textsc{MolForge} proves especially effective, enabling it to serve as a robust fingerprint-to-structure decoder. Additionally, instead of passing the probability of each bit in the fingerprint, thresholding the probabilities as a step function helps focus the decoder on the presence of substructures, improving recovery of accurate molecular structures even when the fingerprints predicted by \textsc{MIST} only moderately resembles the ground truth in terms of Tanimoto similarity. This combination of encoder and decoder results in a tenfold improvement over previous state-of-the-art methods, generating top-1 28\% / top-10 36\% of molecular structures correctly from mass spectra. We position this pipeline as a strong baseline for future research in \emph{de novo} molecule elucidation from mass spectra.
- Abstract（参考訳）: 質量スペクトルからの「emph{de novo}」分子生成問題への一般的なアプローチは、(1)質量スペクトルを分子指紋に符号化し、(2)これらの指紋を分子構造に復号する2段階のパイプラインである。
我々は、エンコーダとして \textsc{MIST}~\citep{MISTgoldmanAnnotatingMetaboliteMass2023}、デコーダとして \textsc{MolForge}~\citep{ucakReconstructionLosslessMolecular2023}を採用し、事前トレーニングを利用してパフォーマンスを向上させる。
特に、事前トレーニングの \textsc{MolForge} は特に有効であり、堅牢な指紋から構造へのデコーダとして機能する。
さらに、指紋中の各ビットの確率を通過させる代わりに、ステップ関数として確率を閾値付けすることで、デコーダをサブ構造の存在に集中させ、 \textsc{MIST} によって予測される指紋が、谷本類似性において基底真理にのみ適度に類似している場合でも、正確な分子構造の回復を改善する。
このエンコーダとデコーダの組み合わせは、従来の最先端手法よりも10倍改善され、質量スペクトルから分子構造のトップ-1 28\% / Top-10 36\% を生成する。
我々はこのパイプラインを、質量スペクトルからの分子の解明における将来の研究の強力なベースラインとして位置づける。
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