Combining automated peak tracking in SAR by NMR with structure-based backbone assignment from 15N-NOESY
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Chemical shift mapping is an important technique in NMR-based drug screening for identifying the atoms of a target protein that potentially bind to a drug molecule upon the molecule's introduction in increasing concentrations. The goal is to obtain a mapping of peaks with known residue assignment from the reference spectrum of the unbound protein to peaks with unknown assignment in the target spectrum of the bound protein. Although a series of perturbed spectra help to trace a path from reference peaks to target peaks, a one-to-one mapping generally is not possible, especially for large proteins, due to errors, such as noise peaks, missing peaks, missing but then reappearing, overlapped, and new peaks not associated with any peaks in the reference. Due to these difficulties, the mapping is typically done manually or semi-automatically, which is not efficient for high-throughput drug screening. RESULTS: We present PeakWalker, a novel peak walking algorithm for fast-exchange systems that models the errors explicitly and performs many-to-one mapping. On the proteins: hBclXL, UbcH5B, and histone H1, it achieves an average accuracy of over 95% with less than 1.5 residues predicted per target peak. Given these mappings as input, we present PeakAssigner, a novel combined structure-based backbone resonance and NOE assignment algorithm that uses just ¹⁵N-NOESY, while avoiding TOCSY experiments and ¹³C-labeling, to resolve the ambiguities for a one-to-one mapping. On the three proteins, it achieves an average accuracy of 94% or better. CONCLUSIONS: Our mathematical programming approach for modeling chemical shift mapping as a graph problem, while modeling the errors directly, is potentially a time- and cost-effective first step for high-throughput drug screening based on limited NMR data and homologous 3D structures.
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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 | 0,004 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».