Prediction of Antibody-Antigen Binding via Machine Learning: Development of Data Sets and Evaluation of Methods
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The mammalian immune system is able to generate antibodies against a huge variety of antigens, including bacteria, viruses, and toxins. The ultradeep DNA sequencing of rearranged immunoglobulin genes has considerable potential in furthering our understanding of the immune response, but it is limited by the lack of a high-throughput, sequence-based method for predicting the antigen(s) that a given immunoglobulin recognizes. OBJECTIVE: As a step toward the prediction of antibody-antigen binding from sequence data alone, we aimed to compare a range of machine learning approaches that were applied to a collated data set of antibody-antigen pairs in order to predict antibody-antigen binding from sequence data. METHODS: Data for training and testing were extracted from the Protein Data Bank and the Coronavirus Antibody Database, and additional antibody-antigen pair data were generated by using a molecular docking protocol. Several machine learning methods, including the weighted nearest neighbor method, the nearest neighbor method with the BLOSUM62 matrix, and the random forest method, were applied to the problem. RESULTS: The final data set contained 1157 antibodies and 57 antigens that were combined in 5041 antibody-antigen pairs. The best performance for the prediction of interactions was obtained by using the nearest neighbor method with the BLOSUM62 matrix, which resulted in around 82% accuracy on the full data set. These results provide a useful frame of reference, as well as protocols and considerations, for machine learning and data set creation in the prediction of antibody-antigen binding. CONCLUSIONS: Several machine learning approaches were compared to predict antibody-antigen interaction from protein sequences. Both the data set (in CSV format) and the machine learning program (coded in Python) are freely available for download on GitHub.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle