TRIOMPHE: Transcriptome-Based Inference and Generation of Molecules with Desired Phenotypes by Machine Learning

转录组 计算生物学 表型 推论 药物发现 小分子 鉴定(生物学) 自编码 计算机科学 基因 生物 生物信息学 人工智能 深度学习 基因表达 遗传学 植物
作者
Kazuma Kaitoh,Yoshihiro Yamanishi
出处
期刊:Journal of Chemical Information and Modeling [American Chemical Society]
卷期号:61 (9): 4303-4320 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.jcim.1c00967
摘要

One of the most challenging tasks in the drug-discovery process is the efficient identification of small molecules with desired phenotypes. In this study, we propose a novel computational method for omics-based de novo drug design, which we call TRIOMPHE (transcriptome-based inference and generation of molecules with desired phenotypes). We investigated the correlation between chemically induced transcriptome profiles (reflecting cellular responses to compound treatment) and genetically perturbed transcriptome profiles (reflecting cellular responses to gene knock-down or gene overexpression of target proteins) in terms of ligand–target interactions. Subsequently, we developed novel machine learning methods to generate the chemical structures of new molecules with desired transcriptome profiles in the framework of a variational autoencoder. The use of desired transcriptome profiles enables the automatic design of molecules that are likely to have bioactivities for target proteins of interest. We showed that our methods can generate chemically valid molecules that are likely to have biological activities on 10 target proteins; moreover, they can outperform previous methods that had the same objective. Our omics-based structure generator is expected to be useful for the de novo design of drugs for a variety of target proteins.
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
1秒前
1秒前
海石酸辣完成签到 ,获得积分10
2秒前
Nhiii发布了新的文献求助10
2秒前
LY发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
wbx完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
枫叶完成签到,获得积分10
4秒前
my发布了新的文献求助10
5秒前
长情毛衣发布了新的文献求助10
6秒前
niu完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
未何发布了新的文献求助30
8秒前
Xiaox完成签到,获得积分10
9秒前
天天快乐应助JasonSun采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
同济七版抄三遍应助叶子采纳,获得10
11秒前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
12秒前
xiaolizi应助darcyz采纳,获得20
12秒前
xiaolizi应助darcyz采纳,获得20
12秒前
xiaolizi应助darcyz采纳,获得20
12秒前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
12秒前
竹忆应助无语的灵凡采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
12秒前
xiaolizi应助darcyz采纳,获得20
12秒前
科研狗应助darcyz采纳,获得30
12秒前
OsamaKareem应助darcyz采纳,获得10
12秒前
彭大啦啦完成签到,获得积分10
12秒前
黑猫乾杯应助littleblack采纳,获得10
12秒前
14秒前
aao发布了新的文献求助10
14秒前
跳跃靖发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
wanci应助哈哈哈哈哈哈采纳,获得10
16秒前
my发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
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 6451706
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263440
关于积分的说明 17608260
捐赠科研通 5516344
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903718
邀请新用户注册赠送积分活动 1880647
关于科研通互助平台的介绍 1722664