GPCR_LigandClassify.py; a rigorous machine learning classifier for GPCR targeting compounds
Notice bibliographique
Résumé
The current study describes the construction of various ligand-based machine learning models to be used for drug-repurposing against the family of G-Protein Coupled Receptors (GPCRs). In building these models, we collected > 500,000 data points, encompassing experimentally measured molecular association data of > 160,000 unique ligands against > 250 GPCRs. These data points were retrieved from the GPCR-Ligand Association (GLASS) database. We have used diverse molecular featurization methods to describe the input molecules. Multiple supervised ML algorithms were developed, tested and compared for their accuracy, F scores, as well as for their Matthews' correlation coefficient scores (MCC). Our data suggest that combined with molecular fingerprinting, ensemble decision trees and gradient boosted trees ML algorithms are on the accuracy border of the rather sophisticated deep neural nets (DNNs)-based algorithms. On a test dataset, these models displayed an excellent performance, reaching a ~ 90% classification accuracy. Additionally, we showcase a few examples where our models were able to identify interesting connections between known drugs from the Drug-Bank database and members of the GPCR family of receptors. Our findings are in excellent agreement with previously reported experimental observations in the literature. We hope the models presented in this paper synergize with the currently ongoing interest of applying machine learning modeling in the field of drug repurposing and computational drug discovery in general.
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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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 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 ».