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Enregistrement W4414507809 · doi:10.1186/s13321-025-01084-3

Cache: Utilizing ultra-large library screening in Rosetta to identify novel binders of the WD-repeat domain of Leucine-Rich Repeat Kinase 2

2025· article· en· W4414507809 sur OpenAlexfundno aff
Fabian Ließmann, Paul Eisenhuth, Alexander Fürll, Oanh Vu, Rocco Moretti, Jens Meiler

Notice bibliographique

RevueJournal of Cheminformatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComputational Drug Discovery Methods
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institutes of HealthAlexander von Humboldt-StiftungEnamineMax Kade FoundationUniversity of TorontoBundesministerium für Bildung und ForschungGerman Network for Bioinformatics InfrastructureDeutscher Akademischer AustauschdienstStructural Genomics ConsortiumVanderbilt UniversityDeutsche ForschungsgemeinschaftUniversität LeipzigMichael J. Fox Foundation for Parkinson's Research
Mots-clésEnamineVirtual screeningBenchmark (surveying)Drug discoveryDomain (mathematical analysis)Docking (animal)Chemical space

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract In this study, we present a pipeline for identifying novel ligands targeting the Tryptophan-Aspartate-Repeat domain 40 (WDR40) of Leucine-Rich Repeat Kinase 2 (LRRK2), a protein associated with Parkinson’s disease, as part of the first Critical Assessment of Computational Hit-finding Experiments (CACHE) challenge, a blind benchmark experiment for drug discovery. Mutations in this protein are the most common genetic cause of familial Parkinson’s disease, yet this target remains understudied. We conducted an ultra-large library screening (ULLS) of the Enamine REAL space using a newly developed evolutionary algorithm, RosettaEvolutionaryLigand (REvoLd), which allows for efficient screening of combinatorial compound libraries. The protocol involved refining the target structure with molecular dynamic simulations, identifying a binding site via blind-docking, and optimizing compounds through REvoLd, culminating in a manual selection amongst the top-scoring REvoLd hits. A single binder molecule was identified that derived from the combination of two Enamine building blocks. In the second round, derivatives of the hit compound were used as input for REvoLd to further sample within the Enamine REAL space. Ultimately, a total of five molecules were identified, from which three show a measurable dissociation constant K $$_D$$ D value better than 150 $$\upmu$$ μ μm, showcasing the effectiveness of this approach. However, it also highlighted shortcomings, such as the preference for nitrogen-rich rings in the RosettaLigand scoring function. Scientific contribution We introduce the first real-world application for REvoLd, an evolutionary docking algorithm enabling efficient ultra-large library screening for flexible protein targets. Our approach identified novel binders for the WDR40 domain of LRRK2 within the CACHE challenge #1, representing the first prospective validation of REvoLd. Here, we present a preparation pipeline to allow exploration of a large protein pocket with unspecific binding areas, and unlike prior brute-force docking efforts, our method integrates receptor flexibility and combinatorial chemistry optimization. Graphical Abstract

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,020
Tête enseignante GPT0,316
Écart entre enseignants0,296 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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
GenreMéthodes

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

En bref

Citations3
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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