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Enregistrement W4388248410 · doi:10.1101/2023.10.31.564943

A general prediction model for substrates of transport proteins

2023· preprint· en· W4388248410 sur OpenAlexaff
Alexander Kroll, Gregory Butler, Martin J. Lercher

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2023
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComputational Drug Discovery Methods
Établissements canadiensConcordia University
Organismes subventionnairesDeutsche ForschungsgemeinschaftEuropean Commission
Mots-clésPython (programming language)TransporterComputer scienceFunction (biology)Substrate specificityComputational biologyArtificial intelligenceMachine learningBiologyBiochemistryGeneCell biologyProgramming language

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Transport proteins play a crucial role in cellular metabolism and are central to many aspects of molecular biology and medicine. Determining the function of transport proteins experimentally is challenging, as they become unstable when isolated from cell membranes. Machine learning-based predictions could provide an efficient alternative. However, existing methods are limited to predicting a small number of specific substrates or broad transporter classes. These limitations stem partly from using small datasets for model training and a choice of input features that lack sufficient information about the prediction problem. Here, we present SPOT, the first general machine learning model that can successfully predict specific substrates for arbitrary transport proteins, achieving an accuracy above 92% on independent and diverse test data covering widely different transporters and a broad range of metabolites. SPOT uses Transformer Networks to represent transporters and substrates numerically. To overcome the problem of missing negative data for training, it augments a large dataset of known transporter-substrate pairs with carefully sampled random molecules as non-substrates. SPOT not only predicts specific transporter-substrate pairs, but also outperforms previously published models designed to predict broad substrate classes for individual transport proteins. We provide a web server and Python function that allows users to explore the substrate scope of arbitrary transporters.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,308
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
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 Opus0,041
Tête enseignante GPT0,268
Écart entre enseignants0,227 · 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.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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