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AMP0:利用零样本与少样本学习进行物种特异性抗菌肽预测

生物大分子 2019-11-15 v1 机器学习 机器学习

摘要

耐药微生物物种的演化是对全球健康的主要挑战之一。诸如抗菌肽等新型抗菌疗法的开发需加速以应对该威胁。然而,新颖抗菌肽的发现受限于低通量生化 assay。计算技术可用于在湿实验测试前快速筛选有潜力的抗菌肽候选。绝大多数现有抗菌肽预测器本质上为非靶向,即它们可预测给定肽序列是否具有抗菌性,但无法预测该序列能否靶向特定微生物物种。本工作中,我们开发了靶向抗菌肽活性预测器,可预测肽是否对给定微生物物种有效。这通过零样本与少样本机器学习得以实现。所提出的预测器称为 AMP0,它接收肽氨基酸序列及任意 N/C 末端修饰,连同靶微生物物种的基因组序列,以生成靶向预测。需注意,所提方法可对其训练集之外的物种生成预测。通过提供该物种的若干示例肽,可进一步提高对新测试物种预测的准确率。我们的计算交叉验证结果表明,与现有方法相比,所提方案对靶向抗菌预测尤为有效,并可用于以靶向方式筛选潜在抗菌肽,尤其在训练样本数较少时。该方法的网络服务器可从 http://ampzero.pythonanywhere.com 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.06106,
  title  = {AMP0: Species-Specific Prediction of Anti-microbial Peptides using Zero and Few Shot Learning},
  author = {Sadaf Gull and Fayyaz Minhas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06106},
  year   = {2019}
}

备注

Under journal submission, 2019