咨询方案

内分泌系统干扰预测:Endocrine System Disruption 模块

"雌激素受体"指的是一组由17β-雌二醇激活的核受体,是具有生殖毒性或致癌等不良毒性作用的内分泌干扰化学物质的主要作用靶点。

01 雌激素受体干扰评估模块

02 概述

雌激素受体模块可评估化合物与雌激素受体α(ER-α)结合时,产生生殖毒性风险的情况。化合物与生物体内雌激素受体α结合后,可能产生以下影响:

模拟激素作用

抑制激素作用

体外测量雌激素受体结合(LogRBA),可评估化合物相较于雌二醇,与受体的相对结合亲和力(RBA)。

03 功能特点

预测受试化合物出现LogRBA>0和LogRBA>3情况的概率,还可根据化合物与雌激素受体的结合亲和力(强结合、弱结合、非结合)对其进行分类

预测结果由可靠性指数(RI)提供支撑,RI是对预测可信度的定量评估。高RI表明计算值可能准确,低RI则说明训练集中没有数据一致的相似化合物

用于LogRBA临界值判断的预测模型,基于包含超1500种化合物的数据集构建

从训练集中筛选出最多5种结构最相似的化合物,提供其实验测得的LogRBA值及参考文献

注:所有预测结果均应结合RI值进行评估,RI<0.3的预测结果需谨慎对待。

04 功能界面

内分泌系统干扰预测:Endocrine System Disruption 模块 界面

雌激素受体结合的分类结果

内分泌系统干扰预测:Endocrine System Disruption 模块 界面

强结合(LogRBA > 0 )和整体结合(LogRBA > -3 )情况的计算概率及可靠性指数(RI )。

训练集中最多 5 条相似化合物的记录,包含名称、CAS 编号、LogRBA 值、物种信息及参考文献 。

05 雌激素受体结合预测技术文档

06 计算定量参数

体外测量雌激素受体结合亲和力(Log RBA),用于评估化合物相较于参考配体雌二醇,与受体的相对亲和力,计算公式为:

%RBA = [IC50(参考物) / IC50(受试化合物)] × 100%

其中,IC50指未标记配体取代一半与雌激素受体(ER)特异性结合的放射性标记17β-雌二醇时的浓度(典型实验中,参考雌激素就是17β-雌二醇本身)。实验数据会按两个临界值(Log RBA = -3和Log RBA = 0)转换为二元表示形式,预测值体现的是受试化合物Log RBA超过这些定义临界值的概率。基于预测结果,化合物可分类为:

  • 强结合剂(Log RBA > 0)
  • 弱结合剂(Log RBA大概率在-3至0区间)
  • 非结合剂(Log RBA < -3)

07 实验数据

用于开发预测模型的实验数据,采集自各类参考数据库(如内分泌干扰相关的FDA内分泌干扰物数据库、日本经济产业省(METI)的内分泌干扰物风险评估数据库)及原始文献。

经严格数据验证后,最终数据集涵盖近1500种化合物,均包含其实验测得的雌激素受体α(ER alpha)结合亲和力数据。

08 模型特点与预测准确性

09 GALAS建模方法

针对两个Log RBA临界值的预测模型,均采用GALAS(全局-局部相似度适配)建模方法推导(如需细节,可参考文献[1])。

每个GALAS模型包含两部分

全局(基准)统计模型,反映目标属性(结合亲和力)变化的总体趋势

基于相似度的程序,结合训练集中最相似化合物的"基准预测值与实验值差异",对基准预测结果做局部修正

10 可靠性评估

GALAS方法通过计算可靠性指数(RI)评估预测可信度,计算RI时会考量:

受试化合物与训练集分子的结构相似度

训练集中最相似化合物的"实验值与基准模型预测值"的一致性

可靠性指数范围0-1(0对应完全不可靠预测,1对应高度可靠预测),用于判断化合物是否处于模型适用域。若预测RI < 0.3,则认为该化合物在模型适用域之外。

11 预测准确率

针对"一般结合"模型(Log RBA > -3):训练集与测试集的雌激素受体α亲和力预测整体准确率均超85%

针对"强结合"模型(Log RBA > 0):准确率超90%

本文内容整理自凯美科公众号文章,原文中的推广信息与联系方式已去除。如需了解相关模块与 Tox Suite 的更多信息,欢迎联系我们。