Pafnucy是一种用于预测蛋白质-配体复合物亲和性的深度卷积神经网络。使用三维网格表征复合物,在模型中使用3D卷积生成该表征的特征图,以相同的方式处理蛋白质和配体的原子。
Pafnucy模型由卷积模块和线性模块两部分组成,层与层之间的连接类型不同。卷积模块由一个3D卷积层和最大池化层构成。Pafnucy使用了三个分别带有64,128,256个过滤器的卷积层的卷积模块,将最后一个模块的输出结果平坦化之后作为输入进入全连接层的模块中。
该模型依赖于软件Open Babel,在使用前需提前安装openbabel-3.1.1,并且使用pip install的方式安装Open Babel对应版本python包。
Open Babel依赖于低版本python,所以安装前请确保 python <= 3.7.16
。
可从源码下载地址获取openbabel软件源码压缩包用于后续解压编译安装,安装流程可参考:
tar zxf openbabel-3.1.1.tar.bz2
cd openbabel-3.1.1
mkdir build
cd build/
cmake ..
make
sudo make install
可在终端使用如下指令验证Open Babel是否安装成功:
obabel --help
还可使用conda安装Open Babel软件,具体安装指令如下:
conda install -c openbabel openbabel
conda安装Open Babel版本为2.4.1,由于Open Babel版本之间冲突,运行模型时会因关键词不同导致运行报错,如需运行可将mindsponge.pipeline.models.pafnucy.pafnucy_data.py中
self.NAMED_PROPS = ['hyb', 'heavydegree', 'heterodegree', 'partialcharge']
修改为
self.NAMED_PROPS = ['hyb', 'heavyvalence', 'heterovalence', 'partialcharge']
即可。
模型所使用数据集为PDBBind v2016,数据集大小约为2.5G。
Pipeline中提供了数据集下载脚本,在训练时即可自动进行数据集的下载。
import os
from mindsponge import PipeLine
from openbabel import pybel
# 小分子为mol2文件,蛋白质为pdb文件或mol2文件
pocket_path = {YOUR_POCKET_PATH}
ligand_path = {YOUR_LIGAND_PATH}
raw_data = [pocket_path, ligand_path]
pipe = PipeLine(name = "pafnucy")
pipe.set_device_id(0)
pipe.initialize("config")
pipe.model.from_pretrained()
result = pipe.predict(raw_data)
print(result)
训练只需向模型提供数据集所在路径,若该路径下不存在数据集,则模型会自动下载训练所需PDBBind数据集,之后进行训练。训练时需将config文件中的is_training修改为True。
from mindsponge import PipeLine
pipe = PipeLine(name = "pafnucy")
pipe.set_device_id(0)
pipe.initialize("config")
pipe.train({YOUR_DATA_PATH}, num_epochs = 1)
@article{10.1093/bioinformatics/bty374,
author = {Stepniewska-Dziubinska, Marta M and Zielenkiewicz, Piotr and Siedlecki, Pawel},
title = "{Development and evaluation of a deep learning model for protein–ligand binding affinity prediction}",
journal = {Bioinformatics},
volume = {34},
number = {21},
pages = {3666-3674},
year = {2018},
month = {05},
issn = {1367-4803},
doi = {10.1093/bioinformatics/bty374},
url = {https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bty374},
}
此处可能存在不合适展示的内容,页面不予展示。您可通过相关编辑功能自查并修改。
如您确认内容无涉及 不当用语 / 纯广告导流 / 暴力 / 低俗色情 / 侵权 / 盗版 / 虚假 / 无价值内容或违法国家有关法律法规的内容,可点击提交进行申诉,我们将尽快为您处理。