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基于LSTM和注意力机制的蛋白质-配体结合亲和力预测OA北大核心CSTPCD

Prediction of protein-ligand binding affinity based on LSTM and attention mechanism

中文摘要英文摘要

蛋白质-配体的结合亲和力预测是药物重定位回归中具有挑战性的任务.深度学习方法可以有效预测蛋白质与配体相互作用的结合亲和力,减少药物发现的时间和成本.由此,基于长短期记忆模块(LSTM)和注意力机制模块(attention)提出了一种深度卷积神经网络模型(DLLSA).模型由嵌入 LSTM和空间注意力模块(spatial-attention)的卷积网络并行模块构建,其中 LSTM模块针对蛋白质-配体接触特征的长序列信息,spatial-attention注意力模块聚集接触特征局部信息.采用PDBbind(v.2020)数据集进行训练,CASF-2013 和 CASF-2016 数据集进行验证,模型的皮尔逊相关系数相比于PLEC模型分别提高了 0.6%和 3%,实验结果显著优于其他相关方法.

Protein-ligand binding affinity prediction is a challenging task in drug repositioning regression.Deep learning methods can effectively predict the binding affinity of protein-ligand interactions,reducing the time and cost of drug discovery.This study proposes a deep convolutional neural network model(DLLSA)based on long short-term memory module(LSTM)and attention mechanism module.The model is constructed using a convolutional network parallel pattern embedded with LSTM and spatial attention module.The LSTM module focuses on the long sequence information of protein ligand contact features,while the spatial attention module aggregates local information of contact features.PDBbind(v.2020)dataset was used for training,and CASF-2013 and CASF-2016 datasets were used for validating.Pearson correlation coefficients of the model were improved by 0.6%and 3%compared to the PLEC model,and the experimental results were significantly better than the current correlation methods.

王伟;吴世玉;刘栋;梁慧茹;史进玲;周运;张红军;王鲜芳

河南师范大学 计算机与信息工程学院,河南 新乡 453007||河南省教育人工智能与个性化学习重点实验室,河南 新乡 453007河南师范大学 计算机与信息工程学院,河南 新乡 453007许昌学院 国际教育学院,河南 许昌 461000河南理工大学 鹤壁工程技术学院,河南 鹤壁 458030河南工学院 计算机科学与技术学院,河南 新乡 453000

计算机与自动化

结合亲和力卷积神经网络注意力机制评分功能机器学习

binding affinityconvolution neural networkattention mechanismscoring functionmachine learning

《陕西师范大学学报(自然科学版)》 2024 (003)

76-84 / 9

国家自然科学基金(62072157);河南省科技攻关项目(242102211045,242102210001);河南师范大学高性能计算中心项目

10.15983/j.cnki.jsnu.2024011

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