Drug-Target Interaction Prediction Using Multi-Head Self-Attention and Graph Attention Network

药物数据库 计算机科学 注意力网络 子序列 可解释性 人工智能 图形 机器学习 机制(生物学) 数据挖掘 药品 理论计算机科学 数学 心理学 数学分析 精神科 哲学 认识论 有界函数
作者
Zhongjian Cheng,Yan Cheng,Fang‐Xiang Wu,Jianxin Wang
出处
期刊:IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:19 (4): 2208-2218 被引量:23
标识
DOI:10.1109/tcbb.2021.3077905
摘要

Identifying drug-target interactions (DTIs) is an important step in the process of new drug discovery and drug repositioning. Accurate predictions for DTIs can improve the efficiency in the drug discovery and development. Although rapid advances in deep learning technologies have generated various computational methods, it is still appealing to further investigate how to design efficient networks for predicting DTIs. In this study, we propose an end-to-end deep learning method (called MHSADTI) to predict DTIs based on the graph attention network and multi-head self-attention mechanism. First, the characteristics of drugs and proteins are extracted by the graph attention network and multi-head self-attention mechanism, respectively. Then, the attention scores are used to consider which amino acid subsequence in a protein is more important for the drug to predict its interactions. Finally, we predict DTIs by a fully connected layer after obtaining the feature vectors of drugs and proteins. MHSADTI takes advantage of self-attention mechanism for obtaining long-dependent contextual relationship in amino acid sequences and predicting DTI interpretability. More effective molecular characteristics are also obtained by the attention mechanism in graph attention networks. Multiple cross validation experiments are adopted to assess the performance of our MHSADTI. The experiments on four datasets, human, C.elegans, DUD-E and DrugBank show our method outperforms the state-of-the-art methods in terms of AUC, Precision, Recall, AUPR and F1-score. In addition, the case studies further demonstrate that our method can provide effective visualizations to interpret the prediction results from biological insights.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
西北望发布了新的文献求助10
刚刚
薰硝壤应助xiazhq采纳,获得30
刚刚
777发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
热心市民小红花应助Hannah采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S应助777采纳,获得10
4秒前
刘晓楠完成签到 ,获得积分10
6秒前
筱枫完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
正直千兰发布了新的文献求助10
7秒前
Dhh完成签到,获得积分10
8秒前
筱枫关注了科研通微信公众号
10秒前
凡仔完成签到,获得积分10
10秒前
叙温雨发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
123456发布了新的文献求助10
11秒前
777完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
lqz07完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
段月漪完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
无花果应助nkh采纳,获得10
13秒前
陳钧浩完成签到,获得积分10
13秒前
土豆你个西红柿完成签到 ,获得积分10
13秒前
Su完成签到,获得积分10
14秒前
小闵完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
aaaaa发布了新的文献求助10
16秒前
lulu完成签到,获得积分10
16秒前
九花青关注了科研通微信公众号
16秒前
cc发布了新的文献求助10
16秒前
JamesPei应助大秀子采纳,获得10
16秒前
16秒前
白桃乌龙完成签到,获得积分10
17秒前
研友_LMNg6n应助纪外绣采纳,获得30
18秒前
leolin关注了科研通微信公众号
19秒前
慕青应助露露采纳,获得10
19秒前
19秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 500
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 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 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3104880
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2756128
关于积分的说明 7637295
捐赠科研通 2409779
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1278480
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 617439
版权声明 599242