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基于图神经网络扩散模型的PROTAC分子设计方法技术

技术编号:40335740 阅读:27 留言:0更新日期:2024-02-09 14:25
本发明专利技术公开一种基于图神经网络扩散模型的PROTAC分子设计方法,具体为:将两个待处理配体片段分子图输入到经过训练的最优三维等变的分子图神经网络扩散模型中,根据化学连接体片段分子图中的原子的数值设计符合配体片段分子图的化学连接体片段,输出化学连接体片段预测分子图,将该预测分子图输入至化学键重建模块中以获取其键级信息,而后将待处理化学连接体片段分子图的键级信息与两个待处理配体片段分子图进行融合,得到完整的蛋白降解靶向嵌合体分子结构,完成PROTAC分子设计。本发明专利技术将三维等变的分子图神经网络扩散模型运用到蛋白降解靶向嵌合体化合物分子设计中为该类型的药物分子设计及筛选提供了重要的解决思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人工智能领域以及生物工程领域,具体涉及一种基于图神经网络扩散模型的protac分子设计方法。


技术介绍

1、小分子药物因其可口服、易吸收、易穿透细胞膜的高可成药性,是现代药物研发的基础。小分子的作用范围有限,在近2万个已知基因中,仅有约3000个基因可以被药物靶向治疗。随着常规靶点开发殆尽,研究者开始关注难成药靶点的药物研发。靶向蛋白降解技术利用细胞内天然降解系统,直接降解蛋白,有望解决难成药靶点、小分子与蛋白难结合以及生物学效应不显著问题。

2、从2001年首个蛋白降解靶向嵌合体分子诞生以来,该领域技术细分为两大类:泛素-蛋白酶体系统和溶酶体系统。泛素-蛋白酶体系统是人体细胞内重要的蛋白降解途径之一,是在泛素连接酶的作用下,将特定蛋白打上泛素标签,并将泛素化的蛋白运送到蛋白酶体中降解并且循环利用。利用泛素-蛋白酶体系统,药物设计者将目标蛋白与e3泛素化连接酶连接在一起,通过泛素-蛋白酶体系统,使目标蛋白被降解以达到治疗疾病的目的。

3、蛋白降解靶向嵌合体分子包括用于结合目标蛋白的配体和能够招募泛素化酶e3复合物的配体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于图神经网络扩散模型的PROTAC分子设计方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.如权利要求1所述的基于图神经网络扩散模型的PROTAC分子设计方法,其特征在于,所述扩散网络加噪模块的函数形式为:

3.如权利要求2所述的基于图神经网络扩散模型的PROTAC分子设计方法,其特征在于,一个所述等变图神经网络的函数形式为:

4.如权利要求1所述的基于图神经网络扩散模型的PROTAC分子设计方法,其特征在于,所述最优三维等变的分子图神经网络扩散模型的训练过程为:

5.如权利要求4所述的基于图神经网络扩散模型的PROTAC分子设计方法,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于图神经网络扩散模型的protac分子设计方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.如权利要求1所述的基于图神经网络扩散模型的protac分子设计方法,其特征在于,所述扩散网络加噪模块的函数形式为:

3.如权利要求2所述的基于图神经网络扩散模型的protac分子设计方法,其特征在于,一个所述等变图神经网络的函数形式为:

4.如权利要求1所述的基于图神经网络扩散模型的protac分子设计方法,其特征在于,所述最优三维等变的分子图神经网络扩散模型的训练过程为:

5.如权利要求4所述的基于图神经网络扩散模型的protac分子设计方法,其特征在于,一个所述蛋白降解靶向嵌合体的三维分子图为一张图数据,每个蛋白降解靶向嵌合体分子中的每个原子对应作为每个三维分子图的每个节点,蛋白降解靶向嵌合体各原子之间的连接关系作为所述三维分子图的各边,所述节点的信息和所述边的信息构成蛋白降解靶向嵌合体的三维分子图;

6.如权利要求5所述的基于图神经网络扩散模型的protac分子设计方法,其特征在于,在所述等变图神经网络中:将蛋白降解靶向嵌合体内的各原子在指定坐标系下的坐标数据和原子种类数据一起输入到一个等变图神经网络中,输出各原子在指定坐标系下的坐标更新数据和原子种类更新数据;

7.如权利要求6所述的基于图神经网络扩散模型的prota...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨乐豪冯天安丰张微
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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