3 个月前

基于图神经网络与接触图的药物-靶标亲和力预测

基于图神经网络与接触图的药物-靶标亲和力预测

摘要

计算机辅助药物设计利用高性能计算机模拟药物设计中的各项任务,是一项具有广阔前景的研究领域。药物-靶标亲和力(Drug–Target Affinity, DTA)预测是计算机辅助药物设计中最关键的步骤,能够显著加速药物研发进程并降低资源消耗。随着深度学习技术的发展,将深度学习引入DTA预测并提升预测精度已成为当前研究的热点。本文基于分子与蛋白质的结构信息,分别构建了药物分子图和蛋白质图。通过引入图神经网络(Graph Neural Networks)获取其特征表示,并提出了一种名为DGraphDTA的方法用于DTA预测。具体而言,蛋白质图是基于预测方法输出的接触图(contact map)构建而成,该方法可根据蛋白质序列预测其结构特征。在基准数据集上的多种评估指标测试结果表明,本文提出的方法具有良好的鲁棒性与泛化能力。

基准测试

基准方法指标
drug-discovery-on-bindingdbDGraphDTA
AUC: 0.921
drug-discovery-on-lit-pcba-aldh1DGraphDTA
AUC: 0.679
drug-discovery-on-lit-pcba-esr1-antDGraphDTA
AUC: 0.610
drug-discovery-on-lit-pcba-kat2aDGraphDTA
AUC: 0.633
drug-discovery-on-lit-pcba-mapk1DGraphDTA
AUC: 0.665

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