The study of molecule-target interaction is quite important for drug discovery in terms of target identification, hit identification, pathway study, drug-drug interaction, etc. Most existing methodologies utilize either biomedical network information or molecule structural features to predict potential interaction link. However, the biomedical network information based methods usually suffer from cold start problem, while structure based methods often give limited performance due to the structure/interaction assumption and data quality. To address these issues, we propose a pseudo-siamese Graph Neural Network method, namely MTINet+, which learns both biomedical network topological and molecule structural/chemical information as representations to predict potential interaction of given molecule and target pair. In MTINet+, 1-hop subgraphs of given molecule and target pair are extracted from known interaction of biomedical network as topological information, meanwhile the molecule structural and chemical attributes are processed as molecule information. MTINet+ learns these two types of information as embedding features for predicting the pair link. In the experiments of different molecule-target interaction tasks, MTINet+ significantly outperforms over the state-of-the-art baselines. In addition, in our designed network sparsity experiments , MTINet+ shows strong robustness against different sparse biomedical networks.


翻译:分子-靶点相互作用的研究对于药物发现中的靶点识别、先导化合物发现、通路研究、药物-药物相互作用等至关重要。现有方法大多利用生物医学网络信息或分子结构特征来预测潜在的相互作用关联。然而,基于生物医学网络信息的方法通常面临冷启动问题,而基于结构的方法由于结构/相互作用假设及数据质量限制,性能往往有限。为解决这些问题,我们提出一种伪孪生图神经网络方法——MTINet+,该方法同时学习生物医学网络拓扑信息和分子结构/化学特征作为表征,以预测给定分子-靶点对的潜在相互作用。在MTINet+中,从已知的生物医学网络相互作用中提取给定分子-靶点对的1跳子图作为拓扑信息,同时处理分子结构和化学属性作为分子信息。MTINet+通过学习这两类信息生成嵌入特征,用于预测分子-靶点对的关联。在不同分子-靶点相互作用任务的实验中,MTINet+显著优于现有最先进的基线方法。此外,在我们设计的网络稀疏性实验中,MTINet+对不同稀疏程度的生物医学网络表现出强鲁棒性。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年7月26日
Arxiv
26+阅读 · 2018年2月27日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
10+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关VIP内容
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员