iNGNN-DTI: prediction of drug–target interaction with interpretable nested graph neural network and pretrained molecule models
Notice bibliographique
Résumé
MOTIVATION: Drug-target interaction (DTI) prediction aims to identify interactions between drugs and protein targets. Deep learning can automatically learn discriminative features from drug and protein target representations for DTI prediction, but challenges remain, making it an open question. Existing approaches encode drugs and targets into features using deep learning models, but they often lack explanations for underlying interactions. Moreover, limited labeled DTIs in the chemical space can hinder model generalization. RESULTS: We propose an interpretable nested graph neural network for DTI prediction (iNGNN-DTI) using pre-trained molecule and protein models. The analysis is conducted on graph data representing drugs and targets by using a specific type of nested graph neural network, in which the target graphs are created based on 3D structures using Alphafold2. This architecture is highly expressive in capturing substructures of the graph data. We use a cross-attention module to capture interaction information between the substructures of drugs and targets. To improve feature representations, we integrate features learned by models that are pre-trained on large unlabeled small molecule and protein datasets, respectively. We evaluate our model on three benchmark datasets, and it shows a consistent improvement on all baseline models in all datasets. We also run an experiment with previously unseen drugs or targets in the test set, and our model outperforms all of the baselines. Furthermore, the iNGNN-DTI can provide more insights into the interaction by visualizing the weights learned by the cross-attention module. AVAILABILITY AND IMPLEMENTATION: The source code of the algorithm is available at https://github.com/syan1992/iNGNN-DTI.
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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) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».