LKE-DTA:通过大型语言模型表示和知识图嵌入来预测药物标结合亲和力
Jielong Mou1, Yudong Yan1, Boren Jiang1
1Chongqing Key Laboratory of Big Data for Bio Intelligence, School of Life Health Information Science and Engineering, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing, China.
新的深度学习模型LKE-DTA通过整合大型语言模型 (LLM) 和知识图 (KG) 来增强药物发现,以准确地预测药物标结合亲和力 (DTA). 这种方法显著提高了预测准确度和概括能力.
科学领域:
- 计算化学是一种计算化学.
- 生物信息学是一种生物信息学.
- 人工智能在药物发现中的作用
背景情况:
- 准确的药物标结合亲和力 (DTA) 预测对于有效的药物发现至关重要.
- 现有的计算方法在整合多样化的生物医学数据和建模复杂的分子相互作用方面面临着挑战.
研究的目的:
- 开发一个新的深度学习框架,LKE-DTA,用于增强DTA预测.
- 利用大型语言模型 (LLM) 和知识图 (KG) 来实现全面的分子表示.
- 提高DTA预测模型的准确性和概括性.
主要方法:
- 开发了LKE-DTA,这是一个集LLMs和KGs的深度学习框架.
- 采用双重多头注意力机制,用于异质嵌入的动态融合.
- 对基准数据集 (戴维斯,KIBA) 进行了全面评估,使用五重交叉验证和冷启动场景.
主要成果:
- 在所有基准数据集中,LKE-DTA的表现始终优于最先进的方法.
- 实现了平均平方误差 (MSE) 和平均绝对误差 (MAE) 的显著降低,并改善了对应指数 (CI) 和皮尔森相关系数 (r).
- 在冷启动设置 (冷药物和冷目标) 和在独立测试组中表现出强烈的泛化.
结论:
- 合并LLM和KG为DTA预测提供了一个强大的方法.
- LKE-DTA为推进药物设计和精准医学提供了强大而准确的框架.
- 这项工作突出了混合AI模型在应对复杂的生物医学挑战方面的潜力.
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