SepPCNET: Deeping Learning on a 3D Surface Electrostatic Potential Point Cloud for Enhanced Toxicity Classification and Its Application to Suspected Environmental Estrogens

点云 云计算 人工智能 计算机科学 环境科学 环境化学 化学 毒性 操作系统 有机化学
作者
Liguo Wang,Lu Zhao,Xian Liu,Jianjie Fu,Aiqian Zhang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:55 (14): 9958-9967 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c01228
摘要

Deep learning (DL) offers an unprecedented opportunity to revolutionize the landscape of toxicity prediction based on quantitative structure-activity relationship (QSAR) studies in the big data era. However, the structural description in the reported DL-QSAR models is still restricted to the two-dimensional level. Inspired by point clouds, a type of geometric data structure, a novel three-dimensional (3D) molecular surface point cloud with electrostatic potential (SepPC) was proposed to describe chemical structures. Each surface point of a chemical is assigned its 3D coordinate and molecular electrostatic potential. A novel DL architecture SepPCNET was then introduced to directly consume unordered SepPC data for toxicity classification. The SepPCNET model was trained on 1317 chemicals tested in a battery of 18 estrogen receptor-related assays of the ToxCast program. The obtained model recognized the active and inactive chemicals at accuracies of 82.8 and 88.9%, respectively, with a total accuracy of 88.3% on the internal test set and 92.5% on the external test set, which outperformed other up-to-date machine learning models and succeeded in recognizing the difference in the activity of isomers. Additional insights into the toxicity mechanism were also gained by visualizing critical points and extracting data-driven point features of active chemicals.
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
jxt2023完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
英俊的铭应助涛哥采纳,获得10
2秒前
单薄的板凳完成签到,获得积分10
2秒前
reform发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Orange应助刘浩然采纳,获得10
3秒前
瑶瑶完成签到,获得积分10
3秒前
zxvcbnm发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI2S应助lusuoshan采纳,获得10
3秒前
serein应助淡然的大碗采纳,获得10
4秒前
23xyke完成签到,获得积分10
4秒前
好好好吃饭完成签到,获得积分20
4秒前
rosalieshi应助siwei采纳,获得30
5秒前
林中鹿完成签到,获得积分10
5秒前
景清完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助乌拉嗷采纳,获得10
6秒前
6秒前
江浪浪完成签到,获得积分0
6秒前
guoze完成签到,获得积分10
7秒前
栀子_茉莉完成签到,获得积分10
7秒前
烟花应助辣条治便秘采纳,获得10
7秒前
打打发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
风之圣痕完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
iufan发布了新的文献求助10
10秒前
1L完成签到,获得积分10
11秒前
火星上的柚子完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
12秒前
14秒前
14秒前
14秒前
UncYoung完成签到,获得积分10
15秒前
向阳葵完成签到 ,获得积分10
15秒前
小恐龙飞飞完成签到 ,获得积分10
15秒前
9494完成签到,获得积分20
15秒前
星空_发布了新的文献求助20
16秒前
爱吃饭的黄哥完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3134700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785629
关于积分的说明 7773333
捐赠科研通 2441325
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297881
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625070
版权声明 600825