AI-guided few-shot inverse design of HDP-mimicking polymers against drug-resistant bacteria

细菌 药品 计算机科学 抗药性 计算生物学 微生物学 生物 药理学 遗传学
作者
Tianyu Wu,Min Zhou,Jingcheng Zou,Qi Chen,Feng Qian,Jürgen Kurths,Runhui Liu,Yang Tang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 6288-6288 被引量:16
标识
DOI:10.1038/s41467-024-50533-4
摘要

Abstract Host defense peptide (HDP)-mimicking polymers are promising therapeutic alternatives to antibiotics and have large-scale untapped potential. Artificial intelligence (AI) exhibits promising performance on large-scale chemical-content design, however, existing AI methods face difficulties on scarcity data in each family of HDP-mimicking polymers (<10 2 ), much smaller than public polymer datasets (>10 5 ), and multi-constraints on properties and structures when exploring high-dimensional polymer space. Herein, we develop a universal AI-guided few-shot inverse design framework by designing multi-modal representations to enrich polymer information for predictions and creating a graph grammar distillation for chemical space restriction to improve the efficiency of multi-constrained polymer generation with reinforcement learning. Exampled with HDP-mimicking β -amino acid polymers, we successfully simulate predictions of over 10 5 polymers and identify 83 optimal polymers. Furthermore, we synthesize an optimal polymer DM 0.8 i Pen 0.2 and find that this polymer exhibits broad-spectrum and potent antibacterial activity against multiple clinically isolated antibiotic-resistant pathogens, validating the effectiveness of AI-guided design strategy.
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
春春完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
快乐的千兰完成签到 ,获得积分10
7秒前
ABO发布了新的文献求助10
7秒前
就很棒的小俊完成签到 ,获得积分10
7秒前
紫色水晶之恋应助Lny采纳,获得10
10秒前
mrli发布了新的文献求助10
11秒前
Do神完成签到,获得积分10
14秒前
图喵喵完成签到,获得积分10
21秒前
MRJJJJ完成签到,获得积分0
21秒前
平常以云完成签到 ,获得积分10
23秒前
Song完成签到 ,获得积分10
25秒前
锂电说完成签到 ,获得积分10
28秒前
害羞孤风完成签到 ,获得积分10
29秒前
王kk完成签到 ,获得积分10
32秒前
刘刘刘完成签到 ,获得积分10
32秒前
化学民工完成签到 ,获得积分10
37秒前
LHL完成签到,获得积分10
37秒前
40秒前
vkk完成签到 ,获得积分10
42秒前
mushiyu完成签到 ,获得积分10
44秒前
香锅不要辣完成签到 ,获得积分10
50秒前
大大怪将军应助好晒采纳,获得10
51秒前
Mushiyu完成签到 ,获得积分10
53秒前
whitepiece完成签到,获得积分0
55秒前
1分钟前
1分钟前
xcz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英吉利25发布了新的文献求助10
1分钟前
忆_完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
大个应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
乐乐应助谦让函采纳,获得10
1分钟前
小虫子完成签到,获得积分10
1分钟前
睁眼睡大觉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gyyy完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7282356
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8903141
关于积分的说明 18833851
捐赠科研通 6953259
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207556
关于科研通互助平台的介绍 2377841
邀请新用户注册赠送积分活动 2182729