Recently, there has been a growing adoption of protein language models (PLMs) in biomedical science. Their embeddings provide a rich numerical representation of protein sequences which achieve state-of-the-art performance on several downstream tasks including protein fitness prediction. However, PLM embeddings are not directly interpretable and, thereby, it remains unclear what features they encode. To gain insight into which biochemical properties of the protein are driving the prediction, we leverage an orthogonal projection technique that removes linear effects of known tabular features from embeddings and extend it to high-order and interaction effects. In this way, we remove the effects of interpretable biochemical features from PLM embeddings. In an ablation study, we show that this leads to a decrease in performance for a downstream classifier trained only on the embeddings to predict protein fitness. In an additional evaluation, we find that these biochemical features explain a substantial part of the variance in the predictions of this classifier. Hence, we can show that PLM embeddings encode patterns correlated with biochemical properties and quantify their contribution to predicting protein fitness. This computationally efficient approach is not limited to the features or embeddings considered here and is readily transferable to problem settings beyond protein fitness prediction.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

蛋白质大语言模型:综述
专知会员服务
18+阅读 · 2025年2月26日
ICML2024|知识感知的强化学习优化的蛋白质定向进化方法
专知会员服务
15+阅读 · 2024年10月18日
ACL 2024 | 基于知识指令的人类语言-蛋白质语言对齐模型
专知会员服务
17+阅读 · 2024年6月29日
用蛋白语言模型改进蛋白复合物预测
专知会员服务
10+阅读 · 2022年9月25日
Science | ProteinMPNN : 基于深度学习的蛋白序列设计
专知会员服务
12+阅读 · 2022年9月18日
综述:基于进化和物理启发建模的计算蛋白设计
专知会员服务
16+阅读 · 2022年9月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
论文浅尝 | Interaction Embeddings for Prediction and Explanation
开放知识图谱
11+阅读 · 2019年2月1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
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年4月30日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+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
VIP会员
相关主题
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
8+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
14+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
10+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
相关VIP内容
蛋白质大语言模型:综述
专知会员服务
18+阅读 · 2025年2月26日
ICML2024|知识感知的强化学习优化的蛋白质定向进化方法
专知会员服务
15+阅读 · 2024年10月18日
ACL 2024 | 基于知识指令的人类语言-蛋白质语言对齐模型
专知会员服务
17+阅读 · 2024年6月29日
用蛋白语言模型改进蛋白复合物预测
专知会员服务
10+阅读 · 2022年9月25日
Science | ProteinMPNN : 基于深度学习的蛋白序列设计
专知会员服务
12+阅读 · 2022年9月18日
综述:基于进化和物理启发建模的计算蛋白设计
专知会员服务
16+阅读 · 2022年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年4月30日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员