计算机研究与发展2022,Vol.59Issue(9) :2051-2065.DOI:10.7544/issn1000-1239.20210134

注意力特征融合的蛋白质-药物相互作用预测

Protein-Drug Interaction Prediction Based on Attention Feature Fusion

华阳 李金星 冯振华 宋晓宁 孙俊 於东军
计算机研究与发展2022,Vol.59Issue(9) :2051-2065.DOI:10.7544/issn1000-1239.20210134

注意力特征融合的蛋白质-药物相互作用预测

Protein-Drug Interaction Prediction Based on Attention Feature Fusion

华阳 1李金星 1冯振华 2宋晓宁 1孙俊 1於东军3
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作者信息

  • 1. 江南大学人工智能与计算机学院 江苏无锡 214100
  • 2. 萨里大学计算机系 英国吉尔福德 GU2 7XH
  • 3. 南京理工大学计算机科学与工程学院 南京 210094
  • 折叠

摘要

药物一般通过抑制或激活人体中某些蛋白活性反应进而发挥效能,因此预测蛋白和药物的相互作用对新药开发的筛选工作极为关键.然而,基于传统方法在湿实验中进行该类实验需要耗费巨大的人力和物力.为解决这一问题,提出了一种基于自注意力机制和多药物特征融合的蛋白质-药物相互作用预测算法.首先,合理融合基于药物分子结构特征的Morgan指纹、Mol2Vec表示向量以及消息传递网络所提特征;随后,将融合结果对由密集型卷积所提取的蛋白特征做注意力加权;接着综合两者特征,利用 自注意力机制和双向门控循环单元预测蛋白质药物相互作用;最后,根据训练模型设计了可应用的预测系统,并展示了其在筛选治愈阿尔兹海默症药物的具体使用方法和效果.实验结果表明,较现有的预测方法,新方法在BindingDB,Kinase,Human,C.elegans数据集上均达到了更好的预测 效果.最优的AUC分别达到了 0.963,0.937,0.983,0.990,较同类方法具有十分明显的优势.

关键词

蛋白质-药物相互作用/药物筛选/特征融合/密集型卷积网络/自注意力机制

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基金项目

出版年

2022
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
参考文献量3
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