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Enregistrement W4317869953 · doi:10.1093/bioinformatics/btad055

Binding peptide generation for MHC Class I proteins with deep reinforcement learning

2023· article· en· W4317869953 sur OpenAlexaff
Ziqi Chen, Baoyi Zhang, Hongyu Guo, Prashant S. Emani, Trevor Clancy, Chongming Jiang, Mark Gerstein, Xia Ning, Chao Cheng, Martin Renqiang Min

Notice bibliographique

RevueBioinformatics · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
Thématiquevaccines and immunoinformatics approaches
Établissements canadiensNational Research Council CanadaUniversity of Ottawa
Organismes subventionnairesNational Science Foundation
Mots-clésReinforcement learningComputational biologyClass (philosophy)Computer sciencePeptideMHC class IArtificial intelligenceMajor histocompatibility complexChemistryBiologyBiochemistryGene

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

MOTIVATION: MHC Class I protein plays an important role in immunotherapy by presenting immunogenic peptides to anti-tumor immune cells. The repertoires of peptides for various MHC Class I proteins are distinct, which can be reflected by their diverse binding motifs. To characterize binding motifs for MHC Class I proteins, in vitro experiments have been conducted to screen peptides with high binding affinities to hundreds of given MHC Class I proteins. However, considering tens of thousands of known MHC Class I proteins, conducting in vitro experiments for extensive MHC proteins is infeasible, and thus a more efficient and scalable way to characterize binding motifs is needed. RESULTS: We presented a de novo generation framework, coined PepPPO, to characterize binding motif for any given MHC Class I proteins via generating repertoires of peptides presented by them. PepPPO leverages a reinforcement learning agent with a mutation policy to mutate random input peptides into positive presented ones. Using PepPPO, we characterized binding motifs for around 10 000 known human MHC Class I proteins with and without experimental data. These computed motifs demonstrated high similarities with those derived from experimental data. In addition, we found that the motifs could be used for the rapid screening of neoantigens at a much lower time cost than previous deep-learning methods. AVAILABILITY AND IMPLEMENTATION: The software can be found in https://github.com/minrq/pMHC. SUPPLEMENTARY INFORMATION: Supplementary data are available at Bioinformatics online.

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: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,431
Score d'incertitude au seuil0,614

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 Opus0,024
Tête enseignante GPT0,240
Écart entre enseignants0,215 · 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'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

Citations16
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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