A knowledge-guided pre-training framework for improving molecular representation learning

计算机科学 机器学习 人工智能 特征学习 药物发现 图形 生物信息学 理论计算机科学 生物
作者
Han Li,Ruotian Zhang,Yaosen Min,Dacheng Ma,Dan Zhao,Jianyang Zeng
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:25
标识
DOI:10.1038/s41467-023-43214-1
摘要

Abstract Learning effective molecular feature representation to facilitate molecular property prediction is of great significance for drug discovery. Recently, there has been a surge of interest in pre-training graph neural networks (GNNs) via self-supervised learning techniques to overcome the challenge of data scarcity in molecular property prediction. However, current self-supervised learning-based methods suffer from two main obstacles: the lack of a well-defined self-supervised learning strategy and the limited capacity of GNNs. Here, we propose Knowledge-guided Pre-training of Graph Transformer (KPGT), a self-supervised learning framework to alleviate the aforementioned issues and provide generalizable and robust molecular representations. The KPGT framework integrates a graph transformer specifically designed for molecular graphs and a knowledge-guided pre-training strategy, to fully capture both structural and semantic knowledge of molecules. Through extensive computational tests on 63 datasets, KPGT exhibits superior performance in predicting molecular properties across various domains. Moreover, the practical applicability of KPGT in drug discovery has been validated by identifying potential inhibitors of two antitumor targets: hematopoietic progenitor kinase 1 (HPK1) and fibroblast growth factor receptor 1 (FGFR1). Overall, KPGT can provide a powerful and useful tool for advancing the artificial intelligence (AI)-aided drug discovery process.
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
刚刚
狗大王完成签到,获得积分10
刚刚
图图发布了新的文献求助10
1秒前
quester完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
热心起眸完成签到,获得积分10
1秒前
研友_n0k3xL发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
李子昂发布了新的文献求助10
3秒前
Owen的应助被寒冷的初彤采纳,获得10
3秒前
3秒前
科研通AI6.4的应助被深林狼采纳,获得10
3秒前
五五帅发布了新的文献求助10
4秒前
wuta发布了新的文献求助10
4秒前
英勇青柏发布了新的文献求助30
4秒前
大个的应助被斩月采纳,获得10
5秒前
满意小丸子完成签到,获得积分10
5秒前
冷酷严青发布了新的文献求助10
5秒前
hhhh完成签到,获得积分10
5秒前
爱撒娇的蝴蝶完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
wzp发布了新的文献求助10
5秒前
CipherSage的应助被威武丹寒采纳,获得10
5秒前
1813721202发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
7秒前
共享精神的应助被英俊采纳,获得10
7秒前
青潭畔完成签到 ,获得积分10
7秒前
JJ发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
坚定雨安发布了新的文献求助30
8秒前
彭于晏的应助被闪闪的发夹采纳,获得10
8秒前
完美世界的应助被natureking采纳,获得10
8秒前
9秒前
科研通AI6.4的应助被LIU123456采纳,获得10
10秒前
烟花的应助被ChenHaotian采纳,获得10
10秒前
月落星沉发布了新的文献求助10
10秒前
AireenBeryl531的应助被xyi采纳,获得10
10秒前
11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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8036953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9472675
关于积分的说明 21261370
捐赠科研通 7606446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3390256
关于科研通互助平台的介绍 2522090
邀请新用户注册赠送积分活动 2427549