GIAE-DTI: Predicting Drug-Target Interactions Based on Heterogeneous Network and GIN-Based Graph Autoencoder
Notice bibliographique
Résumé
Accurate prediction of drug-target interactions (DTIs) is essential for advancing drug discovery and repurposing. However, the sparsity of DTI data limits the effectiveness of existing computational methods, which primarily focus on sparse DTI networks and have poor performance in aggregating information from neighboring nodes and representing isolated nodes within the network. In this study, we propose a novel deep learning framework, named GIAE-DTI, which considers cross-modal similarity of drugs and targets and constructs a heterogeneous network for DTI prediction. Firstly, the model calculates the cross-modal similarity of drugs and proteins from the relationships among drugs, proteins, diseases, and side effects, and performs similarity integration by taking the average. Then, a drug-target heterogeneous network is constructed, including drug-drug interactions, protein-protein interactions, and drug-target interactions processed by weighted K nearest known neighbors. In the heterogeneous network, a graph autoencoder based on a graph isomorphism network is employed for feature extraction, while a dual decoder is utilized to achieve better self-supervised learning, resulting in latent feature representations for drugs and targets. Finally, a deep neural network is employed to predict DTIs. The experimental results indicate that on the benchmark dataset, GIAE-DTI achieves AUC and AUPR scores of 0.9533 and 0.9619, respectively, in DTI prediction, outperforming the current state-of-the-art methods. Additionally, case studies on four 5-hydroxytryptamine receptor-related targets and five drugs related to mental diseases show the great potential of the proposed method in practical applications.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».