Analysis and prediction of protein folding energy changes upon mutation by element specific persistent homology
Notice bibliographique
Résumé
MOTIVATION: Site directed mutagenesis is widely used to understand the structure and function of biomolecules. Computational prediction of mutation impacts on protein stability offers a fast, economical and potentially accurate alternative to laboratory mutagenesis. Most existing methods rely on geometric descriptions, this work introduces a topology based approach to provide an entirely new representation of mutation induced protein stability changes that could not be obtained from conventional techniques. RESULTS: Topology based mutation predictor (T-MP) is introduced to dramatically reduce the geometric complexity and number of degrees of freedom of proteins, while element specific persistent homology is proposed to retain essential biological information. The present approach is found to outperform other existing methods in the predictions of globular protein stability changes upon mutation. A Pearson correlation coefficient of 0.82 with an RMSE of 0.92 kcal/mol is obtained on a test set of 350 mutation samples. For the prediction of membrane protein stability changes upon mutation, the proposed topological approach has a 84% higher Pearson correlation coefficient than the current state-of-the-art empirical methods, achieving a Pearson correlation of 0.57 and an RMSE of 1.09 kcal/mol in a 5-fold cross validation on a set of 223 membrane protein mutation samples. AVAILABILITY AND IMPLEMENTATION: http://weilab.math.msu.edu/TML/TML-MP/. CONTACT: wei@math.msu.edu. SUPPLEMENTARY INFORMATION: Supplementary data are available at Bioinformatics online.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
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 ».