由 ICREA 研究員 Patrick Aloy 博士領(lǐng)導(dǎo)的結(jié)構(gòu)生物信息學(xué)和網(wǎng)絡(luò)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)使用深度機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算模型完成了 100 萬(wàn)個(gè)分子的生物活性信息。它還公開(kāi)了一種工具來(lái)預(yù)測(cè)任何分子的生物活性，即使沒(méi)有可用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
這種新方法基于化學(xué)檢查器，這是迄今為止最大的偽藥物生物活性概況數(shù)據(jù)庫(kù)，由同一實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)并于 2020 年發(fā)布?；瘜W(xué)檢查器從每個(gè)分子的 25 個(gè)生物活性空間收集信息。這些空間與分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)、與其相互作用的靶標(biāo)或其在臨床或細(xì)胞水平上引起的變化有關(guān)。然而，對(duì)于大多數(shù)分子來(lái)說(shuō)，這種關(guān)于作用機(jī)制的高度詳細(xì)的信息是不完整的，這意味著對(duì)于特定的分子，可能有關(guān)于一兩個(gè)生物活性空間的信息，但不是所有 25 個(gè)空間的信息。
借助這一新進(jìn)展，研究人員將所有可用的實(shí)驗(yàn)信息與深度機(jī)器學(xué)習(xí)方法相結(jié)合，從而可以完成所有分子的所有活動(dòng)概況，從化學(xué)到臨床水平。
“新工具還使我們能夠預(yù)測(cè)新分子的生物活性空間，這在藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程中至關(guān)重要，因?yàn)槲覀兛梢赃x擇最合適的候選物并丟棄那些由于某種原因而不起作用的候選物，”解釋說(shuō)阿洛伊博士。
該軟件庫(kù)可供科學(xué)界在 bioactivitysignatures.org 上免費(fèi)訪問(wèn)，隨著更多生物活性數(shù)據(jù)的可用，研究人員將定期更新該軟件庫(kù)。隨著 Chemical Checker 中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的每次更新，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被修改以完善估計(jì)。
預(yù)測(cè)和可靠性
模型預(yù)測(cè)的生物活性數(shù)據(jù)具有或多或少的可靠性取決于各種因素，包括可用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量和分子的特性。
除了在生物水平上預(yù)測(cè)活動(dòng)的各個(gè)方面之外，Aloy 博士團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)還提供了對(duì)每個(gè)分子預(yù)測(cè)的可靠性程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。“所有模型都是錯(cuò)誤的，但有些模型是有用的!置信度的測(cè)量使我們能夠更好地解釋結(jié)果并突出分子的哪些生物活性空間是準(zhǔn)確的，哪些空間可以考慮錯(cuò)誤率，”Martino Bertoni 博士解釋說(shuō)，該作品的第一作者。
標(biāo)簽： 生物活性
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