首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往
您找到你想要的搜索结果了吗?
是的
没有找到

Research | 基于结构的深度图学习网络实现共价可靶半胱氨酸的预测

本文介绍由浙江大学智能创新药物研究院侯廷军教授/潘培辰研究员团队和中南大学曹东升团队联合在综合期刊Research上发表的一篇文章。该文章提出一种新型的基于图表示的深度学习方法DeepCoSI用于共价药物结合位点(半胱氨酸)的预测。DeepCoSI网络由两个模块构成,分别是PocketGNNLayer和CysInteractLayer,前者用于对半胱氨酸所在口袋的环境进行表征,后者用于表征半胱氨酸与周围原子之间的非键相互作用,二者结合实现了半胱氨酸共价可靶性的预测。作者在两个外部测试集上验证了该模型区分共价可靶半胱氨酸与其他半胱氨酸的能力,均表现出较好的预测效果。

03

记一次内存泄露调试

首先介绍一下相关背景。最近在测试一个程序时发现,在任务执行完成之后,从任务管理器上来看,内存并没有下降到理论值上。程序在启动完成之后会占用一定的内存,在执行任务的时候,会动态创建一些内存,用于存储任务的执行状态,比如扫描了哪些页面,在扫描过程中一些收发包的记录等等信息。这些中间信息在任务结束之后会被清理掉。任务结束之后,程序只会保存执行过的任务列表,从理论上讲,任务结束之后,程序此时所占内存应该与程序刚启动时占用内存接近,但是实际观察的结果就是任务结束之后,与刚启动之时内存占用差距在100M以上,这很明显不正常,当时我的第一反应是有内存泄露

02

榕树集--新型抗生素的发现

在本文中研究团队提出了一种基于深度学习的可解释方法,用于发现新型抗生素结构。通过神经网络学到的抗生素活性相关的化学亚结构被用于预测抗生素的结构类别。研究团队通过图神经网络预测了超过1200万个化合物的抗生素活性和毒性,并通过可解释的图算法确定了具有高抗生素活性和低毒性的化合物的亚结构理由。实验验证表明,具有特定亚结构的化合物对金黄色葡萄球菌具有抗生素活性,其中一种结构类别对耐药性较强的金黄色葡萄球菌和肠球菌具有选择性。这一方法为深度学习引导的抗生素结构类别发现提供了新途径,并强调了机器学习在药物发现中的可解释性和对选择性抗生素活性的化学基础的洞察力。

01

Nat. Comput. Sci. | 通过图神经网络快速评估有机分子在金属上的吸附能量

今天为大家介绍的是一篇使用图神经网路快速评估有机分子在金属上的吸附能量的论文。在异质催化中进行建模需要对吸附在表面上的分子的能量进行广泛评估。这通常通过密度泛函理论来实现,但对于大型有机分子来说,这需要巨大的计算时间,从而损害了该方法的可行性。在这里,作者设计了GAME-Net,一种用于快速评估吸附能的图神经网络。GAME-Net在一个平衡的化学多样性数据集上进行训练,其中包含了具有不同官能团的C分子,包括N、O、S和C芳香环。该模型在测试集上的平均绝对误差为0.18电子伏,并且比密度泛函理论快了6个数量级。应用于生物质和塑料中,预测的吸附能误差为0.016电子伏每个原子。该框架为催化材料的快速筛选提供了可用工具,特别适用于传统方法无法模拟的系统。

02

arXiv|使用深度生成模型在3D空间上生成类药分子

今天给大家介绍的是北京大学来鲁华课题组在arXiv上挂出的预印论文《Learning to design drug-like molecules in three-dimensional space using deep generative models》。近年来,分子图的深度生成模型在药物设计领域受到了越来越多的关注。目前已经开发了多种模型来生成拓扑结构,但在产生三维结构方面的探索仍然有限。现有的方法要么关注于低分子量化合物而不考虑药物相似性,要么利用原子密度图来间接生成三维结构。在这项工作中,作者介绍了配体神经网络(L-Net),一种新的图生成模型,用于设计具有高质量三维结构的类药分子。L-Net直接输出分子(包括氢原子)的拓扑和三维结构,而不需要额外的原子放置或键序推理算法。实验结果表明,L-Net能够产生化学正确、构象有效的类药分子。最后,为了证明其在基于结构的分子设计中的潜力,作者将L-Net与MCTS结合,并测试其产生靶向ABL1激酶的潜在抑制剂的能力。

02

ICML2022 | EQUIBIND:用于药物结合结构预测的几何深度学习方法

本文介绍一篇来自于麻省理工学院的Hannes Stärk、Octavian Ganea等人发表在ICML上的分子结构预测工作——《EquiBind: Geometric Deep Learning for Drug Binding Structure Prediction》。预测类药物分子如何和特定靶蛋白结合是药物发现中的一个核心问题。已有方法依赖于评分、排序和微调等步骤对大量候选分子进行采样,计算非常昂贵。针对该问题,作者提出一种SE(3)等变的几何深度学习模型——EQUIBIND。该模型能直接快速地预测出受体结合位置以及配体的结合姿势和朝向。此外,作者将该模型同已有的微调技巧结合取得额外突破。最后,作者提出一种新型且快速的微调模型,它对于给定的输入原子点云基于冯·米塞斯角距离全局最小值的近似形式来调整配体可旋转键的扭转角,避免以前昂贵的差分进化能源最小化策略。

02

NeurIPS 2021 | 通过动态图评分匹配预测分子构象

从 2D 分子图中预测稳定的 3D 构象一直是计算化学中的一个长期挑战。而最近,机器学习方法取得了相比传统的实验和基于物理的模拟方法更优异的成绩。这些方法主要侧重于模拟分子图上相邻原子之间的局部相互作用,而忽略了非键合原子之间的长程相互作用。然而,这些未成键的原子在 3D 空间中可能彼此接近,模拟它们的相互作用对于准确确定分子构象至关重要,尤其是对于大分子和多分子复合物。在本文中,作者提出了一种称为动态图评分匹配 (DGSM) 的分子构象预测新方法,该方法通过在训练和推理过程中根据原子之间的空间接近度动态构建原子之间的图结构来对局部和远程相互作用进行建模。具体来说,DGSM根据动态构建的图,使用评分匹配方法直接估计原子坐标对数密度的梯度场。可以以端到端的方式有效地训练整个框架。多项实验表明,DGSM 的表现远超该领域一流水平,并且能够为更广泛的化学系统生成构象,例如蛋白质和多分子复合物。

02

J.Cheminform| MACCS密钥:在逆合成预测中弥补SMILES的局限性

今天给大家介绍的是韩国江原国立大学Umit V.等人在2021年发表的一篇名为“Substructure-based neural machine translation for retrosynthetic prediction”的文章。随着机器翻译方法的快速改进,神经网络机器翻译开始在逆合成规划中发挥重要作用。作者利用无模板的序列到序列模型,将逆合成规划问题重新转化为语言翻译问题,不像先前的使用SMILES字符串来表示反应物和产物的模型,作者引入了一种新的基于分子碎片的方法来表示化学反应,并使用古本系数进行结果评估。结果表明,与目前最先进的计算方法相比,该方法能获得更好的预测结果。该方法解决了现有的逆合成方法产生无效SMILES字符串等主要缺陷。具体来说,我们的方法预测高度相似的反应物分子的准确率为57.7%。此外,作者的方法得到了比现有方法更稳健的预测。

01
领券