通过结合指纹和基于物理的机器学习模型对MATE1传送器进行抑制活动的预测.
Koichi Handa1,2, Shunta Sasaki3, Satoshi Asano2
1Centre for Molecular Informatics, Department of Chemistry, University of Cambridge, Lensfield Road, Cambridge CB2 1EW, U.K.
Journal of chemical information and modeling
|September 10, 2024
概括
这项研究开发了改进的计算模型来预测MATE1抑制剂,这对于理解药物相互作用至关重要. 最好的模型实现了0.833的ROC-AUC,有助于药物发现.
科学领域:
- 计算化学和药物发现
- 药理学和毒理学 药理学和毒理学
背景情况:
- 脏分泌对于药物分泌至关重要,其中MATE1和OCT2载体起着关键作用.
- MATE1转运体活动与药物相互作用密切相关,因此需要准确的预测模型.
- 之前对MATE抑制剂的in silico模型具有有限的预测能力 (ROC-AUC 0.78).
研究的目的:
- 通过结合计算方法提高MATE1抑制剂的预测准确度.
- 在早期药物发现中开发一个强大的模型来识别潜在的MATE1抑制剂.
主要方法:
- 收集了225种具有已知的pIC50值的化合物,与MATE1.1相比.
- 采用基于物理学的方法,使用Alpha-Fold蛋白质结构和MM-GB/SA评分.
- 开发了使用ECFP4指纹和图形表示的随机森林 (RF) 和传递信息的神经网络模型,并结合了MM-GB/SA得分.
主要成果:
- 集成ECFP4和MM-GB/SA数据的射频模型在测试组中实现了最高的预测性,ROC-AUC为0.833±0.036.
- MM-GB/SA回归模型显示ROC-AUC为0.742,性能独立于化学空间.
- 结构分析揭示了抑制剂和基质之间保留的相互作用残留物,表明类似的结合方式.
结论:
- 成功开发了对MATE1抑制活性具有高度预测性的分类模型.
- 结合ECFP4指纹和MM-GB/SA得分,可以显著提高预测准确度.
- 鉴定到的保守结合相互作用通过减少对多种基质的需求,简化了实验选.
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