Persistent Directed Flag Laplacian (PDFL)-Based Machine Learning for Protein–Ligand Binding Affinity Prediction
Notice bibliographique
Résumé
Directionality in molecular and biomolecular networks plays an important role in the accurate representation of the complex, dynamic, and asymmetrical nature of interactions present in protein-ligand binding, signal transduction, and biological pathways. Most traditional techniques of topological data analysis (TDA), such as persistent homology (PH) and persistent Laplacian (PL), overlook this aspect in their standard form. To address this, we present the persistent directed flag Laplacian (PDFL), which incorporates directed flag complexes to account for edges with directionality originated from polarization, gene regulation, heterogeneous interactions, etc. This study marks the first application of PDFL, providing an in-depth analysis of spectral graph theory combined with machine learning. In addition to its superior accuracy and reliability, the PDFL model offers simplicity by requiring only raw inputs without complex data processing. We validated our multikernel PDFL model for its scoring power against other state-of-the-art methods on three popular benchmarks, namely PDBbind v2007, v2013, and v2016. The computational results indicate that the proposed PDFL model outperforms competitors in protein-ligand binding affinity predictions, suggesting that PDFL is a promising tool for protein engineering, drug discovery, and general applications in science and engineering.
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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 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».