A scalable reinforcement learning approach for screening large peptide libraries for bioactive peptide discovery
Notice bibliographique
Résumé
Bioactive peptides such as anticancer peptides (ACPs) offer a promising therapeutic alternative to small molecules due to their efficiency and selectivity against tumors and minimal toxicity towards healthy human cells. However, their rational discovery requires navigating a vast chemical space using computationally demanding in silico tools. Herein, we present a computational method enabling cost-efficient exploration of large peptide libraries using reinforcement learning and posterior sampling. Practical application of the developed approach results in identification of membranolytic peptides with therapeutic potential. The developed computational method reduces the search space by over 90% compared to exhaustive library screening and enables effective balancing between dataset's exploration and exploitation. We demonstrate the scalability of this method by screening a focused library of 36 million structurally resolved helical peptides curated from the Protein Data Bank. When screened in in vitro assays, 15 of the top 100 selected candidates exhibit cytotoxic activity against breast cancer cells including drug resistant triple-negative breast cancer, with the three lead compounds further characterizing as non-toxic towards healthy human cells. This study highlights the potential of using deep reinforcement learning to expedite bioactive peptide discovery, offering a promising path for developing new peptide-based cancer therapies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».