FragGen: towards 3D geometry reliable fragment-based molecular generation
Notice bibliographique
Résumé
3D structure-based molecular generation is a successful application of generative AI in drug discovery. Most earlier models follow an atom-wise paradigm, generating molecules with good docking scores but poor molecular properties (like synthesizability and drugability). In contrast, fragment-wise generation offers a promising alternative by assembling chemically viable fragments. However, the co-design of plausible chemical and geometrical structures is still challenging, as evidenced by existing models. To address this, we introduce the Deep Geometry Handling protocol, which decomposes the entire geometry into multiple sets of geometric variables, looking beyond model architecture design. Drawing from a newly defined six-category taxonomy, we propose FragGen, a novel hybrid strategy as the first geometry-reliable, fragment-wise molecular generation method. FragGen significantly enhances both the geometric quality and synthesizability of the generated molecules, overcoming major limitations of previous models. Moreover, FragGen has been successfully applied in real-world scenarios, notably in designing type II kinase inhibitors at the ∼nM level, establishing it as the first validated 3D fragment-based drug design algorithm. We believe that this concept-algorithm-application cycle will not only inspire researchers working on other geometry-centric tasks to move beyond architecture designs but also provide a solid example of how generative AI can be customized for drug design.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
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 ».