利用深度迁移学习靶向GPCRs的配体活性预测

作者：汤丽华; 卢宁; 兰闯闯; 陈荣华; 吴建盛^*

来源：计算机工程与应用, 2023, 59(13): 120-128.

• G蛋白偶联受体(GPCRs)
• 扩展连通性指纹
• 配体活性
• 多任务学习
• 深度迁移学习

G蛋白偶联受体(GPCRs)是最重要的药物靶标之一，约占市场上药物靶标的34%。药物发现过程中，配体生物活性的准确建模和解释对于筛选苗头化合物至关重要。研究表明，同源的G蛋白偶联受体能提升配体分子生物活性的预测性能和可解释性。提出了一种新的方法 GLEM，用多任务下的深度迁移学习来预测配体的生物活性，并通过组稀疏来识别相关的关键子结构。GLEM方法在9组30个具有代表性的人类GPCR数据集上进行了实验，这些GPCRs涵盖了大部分人类GPCRs的子家族，每个GPCR数据集都包含60～3 000个配体。实验结果表明，GLEM方法在绝大多数数据集中都获得了最好的性能。与单任务学习方法相比，GLEM方法在r2上平均提升了31.72%；与深度学习方法相比，GLEM方法在r2上平均提升了22.45%。此外，还评估了不同数量的训练样本对模型性能的影响，实验发现GLEM方法在小样本情况下表现最好。

• 单位
  常州市第一人民医院; 南京邮电大学; 通信与信息工程学院