Leveraging Graph Machine Learning for Moonlighting Protein Prediction: A Local PPI Network and Physiochemical Feature Approach

计算机科学 支持向量机 图形 随机森林 机器学习 人工智能 稳健性(进化) 卷积神经网络 特征(语言学) 特征学习 理论计算机科学 化学 语言学 生物化学 基因 哲学
作者
Hongliang Zhou,Rik Sarkar
标识
DOI:10.1101/2023.11.13.566879
摘要

Abstract Moonlighting proteins (MPs) play critical roles in cellular functions and disease, yet their complex nature challenges traditional identification methods. This research delves into the potential of Graph Machine Learning (GML) to effectively utilize Protein-Protein Interaction (PPI) networks and physicochemical properties for MP prediction. Our study focuses on two GML architectures: Graph Attention Networks (GAT) and Graph Convolutional Networks (GCN), which are augmented by integrating quasi-sequence-order (QSOrder) and amino acid composition (AAC) to enrich the feature representation. We evaluated these models on a dataset comprising 310 proteins, finding that GML substantially outperforms conventional methodologies such as Support Vector Machines (SVM), K-nearest neighbors (KNN), and Random Forest (RF), especially in scenarios with limited data where Deep Neural Networks (DNNs) typically struggle. Notably, the GAT model, when enhanced with QSOrder and PPI data, exhibited exceptional accuracy, and robustness in precision, F1-score, and ROC-AUC metrics. This indicates a significant edge in capturing the complex predictive signals embedded in PPI networks. Our findings strongly support the integration of GML in MP research and suggest a novel approach for exploring MPs through their interactive partners.

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
Akim应助XT采纳,获得10
1秒前
1秒前
白桃完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
科研通AI6.2应助自由的岚采纳,获得10
1秒前
lll发布了新的文献求助10
2秒前
lll发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
lll发布了新的文献求助30
2秒前
lll发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
缥缈之桃完成签到,获得积分10
3秒前
lll发布了新的文献求助10
3秒前
lll发布了新的文献求助10
3秒前
痕痕完成签到,获得积分10
3秒前
lll发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Orange应助lizi采纳,获得10
4秒前
英姑应助风清扬采纳,获得10
4秒前
lll发布了新的文献求助10
4秒前
CipherSage应助酥酥采纳,获得10
4秒前
yy发布了新的文献求助10
4秒前
lll发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
ni发布了新的文献求助10
4秒前
lll发布了新的文献求助10
5秒前
lll发布了新的文献求助10
5秒前
lll发布了新的文献求助10
5秒前
wxy发布了新的文献求助10
5秒前
不爱吃糖发布了新的文献求助10
5秒前
lll发布了新的文献求助10
5秒前
lll发布了新的文献求助10
6秒前
lll发布了新的文献求助10
6秒前
双子土豆泥完成签到 ,获得积分10
6秒前
lll发布了新的文献求助10
6秒前
lll发布了新的文献求助10
6秒前
lll发布了新的文献求助10
6秒前
lll发布了新的文献求助10
6秒前
lll发布了新的文献求助10
6秒前
orixero应助cc2004bj采纳,获得10
6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
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5964659
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7232024
关于积分的说明 15970421
捐赠科研通 5101017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2740439
邀请新用户注册赠送积分活动 1703525
关于科研通互助平台的介绍 1619626