Enhancing Predictions of Drug Solubility through Multidimensional Structural Characterization Exploitation

计算机科学 可解释性 分子图 编码 溶解度 人工智能 水准点(测量) 背景(考古学) 代表(政治) 编码(集合论) 数据挖掘 生物系统 机器学习 图形 理论计算机科学 化学 古生物学 生物化学 大地测量学 生物 政治 政治学 法学 基因 地理 有机化学 集合(抽象数据类型) 程序设计语言
作者
Ziyu Fan,Linying Chen,Xinyi Wu,Zhijian Huang,Lei Deng
出处
期刊:IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-10
标识
DOI:10.1109/jbhi.2024.3397493
摘要

Solubility is not only a significant physical property of molecules but also a vital factor in smallmolecule drug development. Determining drug solubility demands stringent equipment, controlled environments, and substantial human and material resources. The accurate prediction of drug solubility using computational methods has long been a goal for researchers. In this study, we introduce MSCSol, a solubility prediction model that integrates multidimensional molecular structure information. We incorporate a graph neural network with geometric vector perceptrons (GVP-GNN) to encode 3D molecular structures, representing spatial arrangement and orientation of atoms, as well as atomic sequences and interactions. We also employ Selective Kernel Convolution combined with Global and Local attention mechanisms to capture molecular features context at different scales. Additionally, various descriptors are calculated to enrich the molecular representation. For the 2D and 3D structural data of molecules, we design different data augmentation strategies to enhance generalization ability and prevent the model from learning irrelevant information. Extensive experiments on benchmark and independent datasets demonstrate MSCSol's superior performance. Ablation studies further confirm the effectiveness of different modules. Interpretability analysis highlights the importance of various atomic groups and substructures for solubility and verifies that our model effectively captures functional molecular structures and higher-order knowledge. The source code and datasets are freely available at https://github.com/ZiyuFanCSU/MSCSol .
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
3秒前
桐桐应助zxy采纳,获得10
6秒前
打打应助123沙采纳,获得10
6秒前
跑得快的蜗牛完成签到,获得积分10
6秒前
石火发布了新的文献求助10
8秒前
笑哈哈完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
我的口袋里没有钱完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
annafan应助狂野的寻凝采纳,获得10
11秒前
momo完成签到,获得积分10
11秒前
852应助Ovo采纳,获得10
11秒前
天地侵略者完成签到,获得积分10
13秒前
Foremelon完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
爆米花应助深海鱼采纳,获得10
16秒前
ycy发布了新的文献求助10
19秒前
myling完成签到,获得积分10
19秒前
小二郎应助笑哈哈采纳,获得10
21秒前
22秒前
still发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
酒酿大圆子完成签到 ,获得积分10
25秒前
myling发布了新的文献求助10
27秒前
zxy发布了新的文献求助10
27秒前
Joshua完成签到,获得积分0
27秒前
共享精神应助专一的妙海采纳,获得10
29秒前
深海鱼发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
Tsang发布了新的文献求助10
30秒前
Summer发布了新的文献求助10
30秒前
aich完成签到,获得积分10
32秒前
兰月满楼发布了新的文献求助10
33秒前
华仔应助zxy采纳,获得10
33秒前
wodeqiche2007发布了新的文献求助10
33秒前
郑嘻嘻完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 纳米技术 物理 计算机科学 化学工程 基因 复合材料 遗传学 物理化学 免疫学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3416214
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3017901
关于积分的说明 8883001
捐赠科研通 2705481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1483630
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 685769
邀请新用户注册赠送积分活动 680897