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AmpLyze : un modèle d'apprentissage profond pour prédire la concentration hémolytique

Created by
  • Haebom

Auteur

Peng Qiu, Hanqi Feng, Meng-Chun Zhang, Barnabas Poczos

Contour

AmpLyze est un nouveau modèle qui prédit la valeur hémolytique 50 (HC50) des peptides antimicrobiens (PAM) en se basant uniquement sur les informations de séquence et en tenant compte des résidus hémotoxiques. Contrairement aux modèles existants qui classent simplement les PAM comme « toxiques » ou « non toxiques », AmpLyze prédit quantitativement les valeurs réelles de HC50. Il combine les inclusions ProtT5/ESM2 au niveau des résidus avec des descripteurs au niveau des séquences pour construire des branches locales et globales, les aligne via un module d'attention croisée et les entraîne à l'aide d'une fonction de perte log-cosh. Le modèle AmpLyze optimisé atteint un PCC de 0,756 et une MSE de 0,987, surpassant ainsi les modèles de régression existants et les modèles de pointe. Les expériences d'ablation démontrent que les deux branches sont essentielles, l'attention croisée apportant des améliorations de performance supplémentaires. L'attribution par gradients attendus identifie les points chauds de toxicité connus et suggère des substitutions plus sûres. AmpLyze accélère la conception de l'AMP en convertissant les évaluations d'hémolyse en prédictions quantitatives, basées sur la séquence et interprétables, fournissant un outil pratique pour le dépistage précoce de la toxicité.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Nous présentons AmpLyze, un nouveau modèle permettant de prédire quantitativement l'hémolyse des globules rouges (HC50) des peptides antimicrobiens.
A obtenu une précision supérieure (PCC 0,756, MSE 0,987) à celle des modèles existants.
Permet d’identifier les résidus qui provoquent une toxicité hémolytique et de suggérer des substitutions plus sûres.
Fournit un outil pratique utile pour la conception d'AMP et le dépistage précoce de la toxicité.
Limitations:
Une validation supplémentaire des performances de généralisation du modèle est nécessaire.
Une évaluation des performances de divers types d’AMP est nécessaire.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur son applicabilité dans les processus réels de développement de médicaments.
D’autres études sont nécessaires pour établir une corrélation avec la toxicité in vivo.
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