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Enregistrement W4413446683 · doi:10.1016/j.jics.2025.102008

Machine learning-assisted in silico discovery of PDE10A Inhibitors: Integration of QSAR modeling, docking and MD simulations

2025· article· en· W4413446683 sur OpenAlexafffund
Ashutosh Kharwar, Carlos A. Velázquez‐Martínez, Anjani K. Tiwari

Notice bibliographique

RevueJournal of the Indian Chemical Society · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComputational Drug Discovery Methods
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesBabasaheb Bhimrao Ambedkar UniversityScience and Engineering Research BoardCanadian Institutes of Health ResearchUniversity of Alberta
Mots-clésQuantitative structure–activity relationshipChemistryIn silicoDocking (animal)Computational biologyStereochemistryBiochemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Interest in phosphodiesterase 10A (PDE10A) inhibitors has been steadily increasing, particularly for their potential in the treatment of schizophrenia. While medicinal chemists have made considerable efforts to design effective inhibitors with minimal side effects, none have been approved for neurodegenerative disorders. This may be due to current research gaps in this field. In this study, we used an In silico approach to evaluate 69 novel pyrimidine derivatives as PDE10A inhibitors, using a QSAR approach. The results of this study showed an R 2 = 0.9097, CCCtr = 0.9527, R 2 Yscr = 0.1022 R2ext = 0.8353. The best generated models encompass five important variables, including ATSC8m, ATSC3e, MATS3s, SHCsats, and WPATH. The parameters including the mass, Sanderson electronegativities, I-state, Weiner path number and saturated carbon played an important role in designing new lead compounds. Based on the above data, we have designed 10 compounds and predicted their activity as PDE10A inhibitors; the highest-ranking compounds were further studied using molecular docking protocols with PDE10A protein sequence reported in the protein data bank (PDB ID 2OVY). The best 6 compounds showing a good inhibitory profile with strong binding interactions in the active site of 2OVY were additionally studied using predictive models of ADMET and DFT, and the results showed an increased stability in the drug complexes due to a larger HOMO-LUMO gap. MD simulations over 100ns further validated the stability of the best complexes (A2, A4 and A9) via RMSD, RMSF, Rg and SASA analyses. Notably, these compounds maintained stable interactions with key active-site residues such as Phe283, Phe254, and Ile246 throughout the simulation, reinforcing their binding stability. Based on these findings, compounds A2, A4 and A9 are proposed as promising leads for further in vitro and in vivo validation as PDE10A inhibitors for schizophrenia treatment. • A validated QSAR model was developed to predict PDE10A inhibitory activity of novel pyrimidine derivatives. • Five key molecular descriptors were identified as major contributors to activity prediction. • Designed compounds demonstrated strong binding affinity and favorable interactions in molecular docking studies. • ADMET, DFT, and molecular dynamics simulations confirmed their drug-like potential and structural stability. • The integrated in silico strategy supports the identification of promising leads for schizophrenia therapy.

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)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,159
Score d'incertitude au seuil0,276

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
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 Opus0,017
Tête enseignante GPT0,293
Écart entre enseignants0,276 · 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.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

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

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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