ChemVA: Interactive Visual Analysis of Chemical Compound Similarity in Virtual Screening

SABANDO, María Virginia, Pavol ULBRICH, Matías SELZER, Jan BYŠKA, Jan MIČAN, Ignacio PONZONI, Axel J. SOTO, María Luján GANUZA a Barbora KOZLÍKOVÁ. ChemVA: Interactive Visual Analysis of Chemical Compound Similarity in Virtual Screening. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. IEEE, 2021, roč. 27, č. 2, s. 891-901. ISSN 1077-2626. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1109/TVCG.2020.3030438.

Základní údaje

Originální název

ChemVA: Interactive Visual Analysis of Chemical Compound Similarity in Virtual Screening

Autoři

SABANDO, María Virginia (32 Argentina), Pavol ULBRICH (703 Slovensko, domácí), Matías SELZER (32 Argentina), Jan BYŠKA (203 Česká republika, domácí), Jan MIČAN (203 Česká republika, domácí), Ignacio PONZONI (32 Argentina), Axel J. SOTO (32 Argentina), María Luján GANUZA (32 Argentina) a Barbora KOZLÍKOVÁ (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, IEEE, 2021, 1077-2626

---

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Impakt faktor

Impact factor: 5.226

Kód RIV

RIV/00216224:14330/21:00118764

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

DOI

http://dx.doi.org/10.1109/TVCG.2020.3030438

UT WoS

000706330100074

Klíčová slova anglicky

Virtual screening;visual analysis;dimensionality reduction;coordinated views;cheminformatics

Štítky

podil

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno

---

Anotace

V originále

In the modern drug discovery process, medicinal chemists deal with the complexity of analysis of large ensembles of candidate molecules. Computational tools, such as dimensionality reduction (DR) and classification, are commonly used to efficiently process the multidimensional space of features. These underlying calculations often hinder interpretability of results and prevent experts from assessing the impact of individual molecular features on the resulting representations. To provide a solution for scrutinizing such complex data, we introduce ChemVA, an interactive application for the visual exploration of large molecular ensembles and their features. Our tool consists of multiple coordinated views: Hexagonal view, Detail view, 3D view, Table view, and a newly proposed Difference view designed for the comparison of DR projections. These views display DR projections combined with biological activity,selected molecular features, and confidence scores for each of these projections. This conjunction of views allows the user to drill down through the dataset and to efficiently select candidate compounds. Our approach was evaluated on two case studies of finding structurally similar ligands with similar binding affinity to a target protein, as well as on an external qualitative evaluation. The results suggest that our system allows effective visual inspection and comparison of different high-dimensional molecular representations.Furthermore, ChemVA assists in the identification of candidate compounds while providing information on the certainty behind different molecular representations.

---

Návaznosti

GC18-18647J, projekt VaV	Název: Vizuální analýza interakcí proteinů a ligandů (Akronym: PROLINT) Investor: Grantová agentura ČR, Visual Analysis of Protein-Ligand Interactions
MUNI/A/1076/2019, interní kód MU	Název: Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity 20 (Akronym: SKOMU) Investor: Masarykova univerzita, Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity 20, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1411/2019, interní kód MU	Název: Aplikovaný výzkum: softwarové architektury kritických infrastruktur, bezpečnost počítačových systémů, zpracování přirozeného jazyka a jazykové inženýrství, vizualizaci velkých dat a rozšířená realita. Investor: Masarykova univerzita, Aplikovaný výzkum: softwarové architektury kritických infrastruktur, bezpečnost počítačových systémů, zpracování přirozeného jazyka a jazykové inženýrství, vizualizaci velkých dat a rozšířená realita., DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1549/2020, interní kód MU	Název: Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity 21 (Akronym: SKOMU) Investor: Masarykova univerzita, Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity 21