A deep generative model for molecule optimization via one fragment modification

片段(逻辑) 生成语法 生成模型 计算机科学 算法 人工智能 计算生物学 生物
作者
Ziqi Chen,Martin Renqiang Min,Srinivasan Parthasarathy,Xia Ning
出处
期刊:Nature Machine Intelligence [Nature Portfolio]
卷期号:3 (12): 1040-1049 被引量:81
标识
DOI:10.1038/s42256-021-00410-2
摘要

Molecule optimization is a critical step in drug development to improve the desired properties of drug candidates through chemical modification. We have developed a novel deep generative model, Modof, over molecular graphs for molecule optimization. Modof modifies a given molecule through the prediction of a single site of disconnection at the molecule and the removal and/or addition of fragments at that site. A pipeline of multiple, identical Modof models is implemented into Modof-pipe to modify an input molecule at multiple disconnection sites. Here we show that Modof-pipe is able to retain major molecular scaffolds, allow controls over intermediate optimization steps and better constrain molecule similarities. Modof-pipe outperforms the state-of-the-art methods on benchmark datasets. Without molecular similarity constraints, Modof-pipe achieves 81.2% improvement in the octanol–water partition coefficient, penalized by synthetic accessibility and ring size, and 51.2%, 25.6% and 9.2% improvement if the optimized molecules are at least 0.2, 0.4 and 0.6 similar to those before optimization, respectively. Modof-pipe is further enhanced into Modof-pipem to allow modification of one molecule to multiple optimized ones. Modof-pipem achieves additional performance improvement, at least 17.8% better than Modof-pipe. To improve desired properties of drugs or other molecules, deep learning can be used to guide the optimization process. Chen et al. present a method that optimizes molecules one fragment at a time and requires fewer parameters and training data while still improving optimization performance.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
YingLi完成签到,获得积分10
刚刚
JamesPei应助AAAA采纳,获得10
刚刚
耽书是宿缘完成签到,获得积分10
刚刚
忠诚卫士完成签到,获得积分10
刚刚
关关难过关关过完成签到,获得积分10
2秒前
陶远望完成签到,获得积分0
2秒前
2秒前
3秒前
夕夜完成签到,获得积分10
3秒前
希望天下0贩的0应助远方采纳,获得10
3秒前
4秒前
鲤鱼笑南完成签到,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助Mexsol采纳,获得10
4秒前
Wenx完成签到,获得积分10
5秒前
六水居士完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6应助李喜喜采纳,获得10
5秒前
FashionBoy应助Vintage采纳,获得10
5秒前
DreamMaker发布了新的文献求助10
5秒前
从容的雪碧完成签到,获得积分10
6秒前
勤劳宛菡完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
Chris完成签到,获得积分10
6秒前
药研农夫完成签到 ,获得积分10
7秒前
袁志发布了新的文献求助10
7秒前
橙尘尘完成签到,获得积分10
7秒前
小新完成签到,获得积分10
7秒前
喜悦的迎波完成签到,获得积分10
8秒前
快乐的一刀完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
JJ完成签到,获得积分10
9秒前
孤独的巨人完成签到,获得积分10
9秒前
ffffwj2024完成签到,获得积分10
9秒前
壮观马里奥发布了新的文献求助200
9秒前
Sunyuu完成签到,获得积分10
9秒前
Han完成签到,获得积分10
9秒前
予秋发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10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
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 340
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5257018
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4419147
关于积分的说明 13754974
捐赠科研通 4292341
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2355479
邀请新用户注册赠送积分活动 1351865
关于科研通互助平台的介绍 1312669