Towards Fully Automated Structure-Based NMR Resonance Assignment of <sup>15</sup> N-Labeled Proteins From Automatically Picked Peaks
Notice bibliographique
Résumé
In NMR resonance assignment, an indispensable step in NMR protein studies, manually processed peaks from both N-labeled and C-labeled spectra are typically used as inputs. However, the use of homologous structures can allow one to use only N-labeled NMR data and avoid the added expense of using C-labeled data. We propose a novel integer programming framework for structure-based backbone resonance assignment using N-labeled data. The core consists of a pair of integer programming models: one for spin system forming and amino acid typing, and the other for backbone resonance assignment. The goal is to perform the assignment directly from spectra without any manual intervention via automatically picked peaks, which are much noisier than manually picked peaks, so methods must be error-tolerant. In the case of semi-automated/manually processed peak data, we compare our system with the Xiong-Pandurangan-Bailey-Kellogg's contact replacement (CR) method, which is the most error-tolerant method for structure-based resonance assignment. Our system, on average, reduces the error rate of the CR method by five folds on their data set. In addition, by using an iterative algorithm, our system has the added capability of using the NOESY data to correct assignment errors due to errors in predicting the amino acid and secondary structure type of each spin system. On a publicly available data set for human ubiquitin, where the typing accuracy is 83%, we achieve 91% accuracy, compared to the 59% accuracy obtained without correcting for such errors. In the case of automatically picked peaks, using assignment information from yeast ubiquitin, we achieve a fully automatic assignment with 97% accuracy. To our knowledge, this is the first system that can achieve fully automatic structure-based assignment directly from spectra. This has implications in NMR protein mutant studies, where the assignment step is repeated for each mutant.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».