A deep learning approach to evaluate the feasibility of enzymatic reactions generated by retrobiosynthesis

计算机科学 深度学习 深层神经网络 人工神经网络 人工智能 合成生物学 反应条件 相似性(几何) 机器学习 训练集 组合化学 生化工程 化学 计算生物学 生物化学 生物 图像(数学) 工程类 催化作用
作者
Yeji Kim,Jae Yong Ryu,Hyun Uk Kim,Woo Dae Jang,Sang Yup Lee
出处
期刊:Biotechnology Journal [Wiley]
卷期号:16 (5) 被引量:22
标识
DOI:10.1002/biot.202000605
摘要

Abstract Retrobiosynthesis allows the designing of novel biosynthetic pathways for the production of chemicals and materials through metabolic engineering, but generates a large number of reactions beyond the experimental feasibility. Thus, an effective method that can reduce a large number of the initially predicted enzymatic reactions has been needed. Here, we present Deep learning‐based Reaction Feasibility Checker (DeepRFC) to classify the feasibility of a given enzymatic reaction with high performance and speed. DeepRFC is designed to receive Simplified Molecular‐Input Line‐Entry System (SMILES) strings of a reactant pair, which is defined as a substrate and a product of a reaction, as an input, and evaluates whether the input reaction is feasible. A deep neural network is selected for DeepRFC as it leads to better classification performance than five other representative machine learning methods examined. For validation, the performance of DeepRFC is compared with another in‐house reaction feasibility checker that uses the concept of reaction similarity. Finally, the use of DeepRFC is demonstrated for the retrobiosynthesis‐based design of novel one‐carbon assimilation pathways. DeepRFC will allow retrobiosynthesis to be more practical for metabolic engineering applications by efficiently screening a large number of retrobiosynthesis‐derived enzymatic reactions. DeepRFC is freely available at https://bitbucket.org/kaistsystemsbiology/deeprfc .
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
1秒前
一只住在海边的猫应助hhh采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助hhh采纳,获得10
4秒前
zojoy完成签到,获得积分10
4秒前
xulei发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
xiaxia发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
ShawnLyu完成签到,获得积分10
7秒前
wwwww发布了新的文献求助10
7秒前
甜美冰旋完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
情怀应助MeiyanZou采纳,获得10
8秒前
Joey发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
英俊的铭应助xulei采纳,获得10
9秒前
寒冷凌波完成签到,获得积分20
9秒前
kkkkkboat完成签到,获得积分10
9秒前
王懒懒完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
李健应助AHA采纳,获得10
12秒前
shilong.yang发布了新的文献求助10
12秒前
地球发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
回复对方完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
粥粥完成签到,获得积分10
14秒前
Lucas应助霸气的服饰采纳,获得10
14秒前
accept发布了新的文献求助10
14秒前
不是豆皮完成签到,获得积分20
16秒前
糖糖完成签到 ,获得积分10
16秒前
AiYa完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
化学y发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6442070
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255998
关于积分的说明 17579779
捐赠科研通 5500733
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900381
邀请新用户注册赠送积分活动 1877248
关于科研通互助平台的介绍 1717144