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Enregistrement W2169151607 · doi:10.1186/1758-2946-2-s1-p35

Prediction of highly-connected 'hub'-proteins in protein interaction networks using QSAR

2010· article· en· W2169151607 sur OpenAlexaff
Michael Hsing, Kendall Byler, Artem Cherkasov

Notice bibliographique

RevueJournal of Cheminformatics · 2010
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComputational Drug Discovery Methods
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésQuantitative structure–activity relationshipComputer scienceInterpretabilityCheminformaticsComputational biologyMachine learningProteomeArtificial intelligenceDrug discoveryVirtual screeningData miningChemistryBiologyBiochemistryComputational chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Proteins that are most essential for functioning and viability of bacterial cell have been shown to exhibit larger number of interactions with other cell components. Thus, by identifying the most connected proteins (or hubs) in protein interaction networks (PINs), one may discover prospective drug targets that can be utilized to combat emergent and drug-resistant pathogens such as Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus 252 (MRSA). The advantage of using such hub proteins as drug targets lies in their essentiality, non-replaceable position in the PIN and lower rate of mutation, which can help to counter bacterial resistance. However, finding or predicting such hub proteins remains a challenging task as the corresponding experiments are very costly, while traditional bioinformatics approaches generally fail in forecasting PIN data due to the general lack of agreement between the existing datasets [1]. Thus, we have decided to utilize various structural and physicochemical features of proteins, related to traditional QSAR properties for predicting highly connected proteins. Using our own in-house generated PIN for the MRSA cell we have trained a boosting tree-based classifier that uses 75 physical and chemical QSAR descriptors computed for all proteins in the interaction network [2]. The utilized parameters included molecular weight, net charge, isoelectric point, hydrophobicity, surface area, solvent accessibilities, electronegativity, secondary structure composition, surface coils and flexibility among other QSAR descriptors. The developed QSAR model has yielded a high prediction accuracy of 80% for the validation set and was used to predict additional hubs in the rest of the MRSA proteome. The predicted hubs have then been evaluated experimentally and 55% of them were confirmed as high interactors what corresponds to >5 fold dataset enrichment for potential hub-proteins provided by the developed QSAR model. Thus, the successful development of accurate hub classifiers demonstrated that highly-connected proteins tend to share certain structural and physicochemical features that can be characterized and quantified by conventional QSAR descriptors. It is anticipated that the developed hub classifiers will represent a useful tool for the prediction of highly-interacting proteins and can find broad application for planning and executing large-scale proteomic experiments and for identification of novel and prospective antibacterial drug targets – even in those organisms that currently lack protein interaction data.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,012

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,028
Tête enseignante GPT0,282
Écart entre enseignants0,254 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations0
Publié2010
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Résumé présentoui

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