亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

CSU-MS2: A Contrastive Learning Framework for Cross-Modal Compound Identification from MS/MS Spectra to Molecular Structures

化学 鉴定(生物学) 化学空间 计算机科学 模式识别(心理学) 人工智能 药物发现 生物化学 植物 生物
作者
Ting Xie,Hailiang Zhang,Qiong Yang,Jinyu Sun,Yue Wang,Jia Long,Zhimin Zhang,Hongmei Lü
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:97 (25): 13350-13360 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.5c01594
摘要

Tandem mass spectrometry (MS/MS) is a cornerstone for compound identification in complex mixtures, but conventional spectral matching approaches face critical limitations due to limited library coverage and matching algorithms. To address this, we propose CSU-MS2 (contrastively spectral-structural Unification framework for MS/MS Spectra and Molecular Structures), a novel framework that bridges MS/MS spectra and molecular structures through cross-modal contrastive learning. CSU-MS2 uniquely integrates an External Space Attention Aggregation (ESA) module to dynamically align spectral and structural features, enabling direct retrieval of molecular candidates from a unified embedding space. The framework is pretrained on large-scale in-silico MS/MS data sets generated by CFM-ID and ICEBERG, followed by fine-tuning on high-quality experimental data. Results show that CSU-MS2 achieves a Recall@1 of 75.45% when matching 1047 spectra against a reference library containing 1,001,047 compounds, significantly surpassing existing methods such as CFM-ID (68.38%), SIRIUS (64.85%), MetFrag (48.59%), and CMSSP (30.47%). Furthermore, rigorous validation on three external data sets spanning human metabolomics (MTBLS265), plant metabolites (PMhub), and the CASMI 2022 challenge demonstrates robust generalizability, with domain-specific retrieval achieving a Recall@10 of 91.67% for blood metabolites. To facilitate compound identification across various domains, we have assembled a Spectrum-searchable Structural Feature Database (SSFDB) from 23 structural databases and deployed an open-source web server supporting customizable cross-modal retrieval. All code, models, and SSFDB are publicly accessible, offering a transformative solution for high-throughput compound identification in metabolomics and beyond.
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
搞怪猎豹完成签到,获得积分10
2秒前
Asumita完成签到,获得积分10
4秒前
美满的水卉完成签到,获得积分10
4秒前
mayberichard完成签到,获得积分10
5秒前
Miki707发布了新的文献求助80
6秒前
西兰完成签到,获得积分10
12秒前
温柔的含双完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
30秒前
睡不醒发布了新的文献求助10
36秒前
大苏打发布了新的文献求助10
37秒前
44秒前
思源应助研友_惊鸿采纳,获得10
52秒前
57秒前
paradox完成签到 ,获得积分10
57秒前
58秒前
科研通AI6.4应助睡不醒采纳,获得10
59秒前
Ccccn完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
研友_惊鸿发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
盒盒怪发布了新的文献求助30
1分钟前
盒盒怪发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
盒盒怪发布了新的文献求助30
1分钟前
盒盒怪发布了新的文献求助10
1分钟前
盒盒怪发布了新的文献求助10
1分钟前
盒盒怪发布了新的文献求助10
1分钟前
盒盒怪发布了新的文献求助10
1分钟前
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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Interpolation and Regression Models for the Chemical Engineer: Solving Numerical Problems 400
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 7687723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9250629
关于积分的说明 19963778
捐赠科研通 7260699
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3289905
关于科研通互助平台的介绍 2446816
邀请新用户注册赠送积分活动 2294572