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Enregistrement W2153531183 · doi:10.1186/1471-2105-14-82

Learning a peptide-protein binding affinity predictor with kernel ridge regression

2013· article· en· W2153531183 sur OpenAlexafffund

Notice bibliographique

RevueBMC Bioinformatics · 2013
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
Thématiquevaccines and immunoinformatics approaches
Établissements canadiensUniversité Laval
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaUniversity of TorontoGovernment of OntarioCompute Canada
Mots-clésKernel (algebra)AffinitiesRegressionRidgeKernel methodBinding affinitiesValue (mathematics)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: The cellular function of a vast majority of proteins is performed through physical interactions with other biomolecules, which, most of the time, are other proteins. Peptides represent templates of choice for mimicking a secondary structure in order to modulate protein-protein interaction. They are thus an interesting class of therapeutics since they also display strong activity, high selectivity, low toxicity and few drug-drug interactions. Furthermore, predicting peptides that would bind to a specific MHC alleles would be of tremendous benefit to improve vaccine based therapy and possibly generate antibodies with greater affinity. Modern computational methods have the potential to accelerate and lower the cost of drug and vaccine discovery by selecting potential compounds for testing in silico prior to biological validation. RESULTS: We propose a specialized string kernel for small bio-molecules, peptides and pseudo-sequences of binding interfaces. The kernel incorporates physico-chemical properties of amino acids and elegantly generalizes eight kernels, comprised of the Oligo, the Weighted Degree, the Blended Spectrum, and the Radial Basis Function. We provide a low complexity dynamic programming algorithm for the exact computation of the kernel and a linear time algorithm for it's approximation. Combined with kernel ridge regression and SupCK, a novel binding pocket kernel, the proposed kernel yields biologically relevant and good prediction accuracy on the PepX database. For the first time, a machine learning predictor is capable of predicting the binding affinity of any peptide to any protein with reasonable accuracy. The method was also applied to both single-target and pan-specific Major Histocompatibility Complex class II benchmark datasets and three Quantitative Structure Affinity Model benchmark datasets. CONCLUSION: On all benchmarks, our method significantly (p-value ≤ 0.057) outperforms the current state-of-the-art methods at predicting peptide-protein binding affinities. The proposed approach is flexible and can be applied to predict any quantitative biological activity. Moreover, generating reliable peptide-protein binding affinities will also improve system biology modelling of interaction pathways. Lastly, the method should be of value to a large segment of the research community with the potential to accelerate the discovery of peptide-based drugs and facilitate vaccine development. The proposed kernel is freely available at http://graal.ift.ulaval.ca/downloads/gs-kernel/.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,588
Score d'incertitude au seuil0,812

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,215
Écart entre enseignants0,201 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations42
Publié2013
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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