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Aprendizaje multitarea contrastivo con aumento basado en solventes para el descubrimiento de fármacos

Created by
  • Haebom

Autor

Jing Lan, Hexiao Ding, Hongzhao Chen, Yufeng Jiang, Nga-Chun Ng, Gerald WY Cheng, Zongxi Li, Jing Cai, Liang-ting Lin, Jung Sun Yoo

Describir

Este artículo presenta un novedoso método de preentrenamiento que considera cambios estructurales dependientes del solvente y el aprendizaje conjunto de múltiples tareas correlacionadas para mejorar la precisión de la predicción de la interacción proteína-ligando. Utilizando un conjunto de estructuras de ligando generadas bajo diversas condiciones de solvente como entrada aumentada, integramos la flexibilidad estructural y el contexto ambiental para el aprendizaje. Integramos la reconstrucción molecular, la predicción de la distancia interatómica y el aprendizaje contrastivo para construir una representación molecular invariante al solvente. Como resultado, demostramos un mejor rendimiento en la predicción de la afinidad de unión (mejora del 3,7 %), la prueba de acoplamiento PoseBusters Astex (tasa de éxito del 82 %) y el cribado virtual (AUC del 97,1 %), alcanzando una desviación cuadrática media (RMSD) de 0,157 angstroms, lo que proporciona información sobre los mecanismos de unión a nivel atómico.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Mejora de la precisión de las predicciones de interacción proteína-ligando considerando los efectos del disolvente.
Mejora del rendimiento mediante el aprendizaje integrado de múltiples tareas relacionadas (por ejemplo, reconstrucción molecular, predicción de distancia interatómica).
Proporcionar resultados de acoplamiento con precisión a nivel atómico y conocimientos sobre los mecanismos de unión.
Contribuyendo al avance del diseño de fármacos basado en la estructura
Limitations:
Se necesitan más estudios para determinar la generalidad del método presentado y su aplicabilidad a varios sistemas proteína-ligando.
Necesidad de evaluar la dependencia del costo computacional y del tamaño de los datos de entrenamiento
Es necesario verificar la generalización de los resultados a conjuntos de datos de referencia específicos.
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