De novo generation of multi-target compounds using deep generative chemistry

计算生物学 化学空间 计算机科学 生成语法 药物发现 化学生物学 合成生物学 化学 生物 生物化学 人工智能
作者
Brenton P. Munson,Mike Y. Chen,Audrey Bogosian,Jason F. Kreisberg,Katherine Licon,Ruben Abagyan,Brent M. Kuenzi,Trey Ideker
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 3636-3636 被引量:54
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47120-y
摘要

Abstract Polypharmacology drugs—compounds that inhibit multiple proteins—have many applications but are difficult to design. To address this challenge we have developed POLYGON, an approach to polypharmacology based on generative reinforcement learning. POLYGON embeds chemical space and iteratively samples it to generate new molecular structures; these are rewarded by the predicted ability to inhibit each of two protein targets and by drug-likeness and ease-of-synthesis. In binding data for >100,000 compounds, POLYGON correctly recognizes polypharmacology interactions with 82.5% accuracy. We subsequently generate de-novo compounds targeting ten pairs of proteins with documented co-dependency. Docking analysis indicates that top structures bind their two targets with low free energies and similar 3D orientations to canonical single-protein inhibitors. We synthesize 32 compounds targeting MEK1 and mTOR, with most yielding >50% reduction in each protein activity and in cell viability when dosed at 1–10 μM. These results support the potential of generative modeling for polypharmacology.
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
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
优美的剑愁完成签到,获得积分10
3秒前
月月完成签到,获得积分10
3秒前
俏皮孤云完成签到 ,获得积分10
4秒前
大力的灵雁应助QLLW采纳,获得10
5秒前
6秒前
橘柚完成签到,获得积分10
6秒前
华仔应助Hui采纳,获得10
6秒前
7秒前
娇气的幼南完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
1中蓝完成签到 ,获得积分10
9秒前
ding应助QLLW采纳,获得10
9秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
勤劳高跟鞋完成签到 ,获得积分10
12秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
美好乐松应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
美好乐松应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
麦子应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of humanistic and existential psychology: Clinical and social applications (Vol. 2) 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Handbook on Climate Mobility 1111
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
Research Handbook on the Law of the Sea 1000
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6174134
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8001526
关于积分的说明 16642137
捐赠科研通 5277344
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2814645
邀请新用户注册赠送积分活动 1794321
关于科研通互助平台的介绍 1660066