TF
Tengjiao Fan
Author with expertise in Computational Methods in Drug Discovery
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
1
(0% Open Access)
Cited by:
2
h-index:
15
/
i10-index:
19
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

From molecular descriptors to the developmental toxicity prediction of pesticides/veterinary drugs/bio-pesticides against zebrafish embryo: Dual computational toxicological approaches for prioritization

Yutong Wang et al.Jun 17, 2024
The escalating introduction of pesticides/veterinary drugs into the environment has necessitated a rapid evaluation of their potential risks to ecosystems and human health. The developmental toxicity of pesticides/veterinary drugs was less explored, and much less the large-scale predictions for untested pesticides, veterinary drugs and bio-pesticides. Alternative methods like quantitative structure-activity relationship (QSAR) are promising because their potential to ensure the sustainable and safe use of these chemicals. We collected 133 pesticides and veterinary drugs with half-maximal active concentration (AC50) as the zebrafish embryo developmental toxicity endpoint. The QSAR model development adhered to rigorous OECD principles, ensuring that the model possessed good internal robustness (R2 > 0.6 and QLOO2 > 0.6) and external predictivity (Rtest2 > 0.7, QFn2 >0.7, and CCCtest > 0.85). To further enhance the predictive performance of the model, a quantitative read-across structure-activity relationship (q-RASAR) model was established using the combined set of RASAR and 2D descriptors. Mechanistic interpretation revealed that dipole moment, the presence of C-O fragment at 10 topological distance, molecular size, lipophilicity, and Euclidean distance (ED)-based RA function were main factors influencing toxicity. For the first time, the established QSAR and q-RASAR models were combined to prioritize the developmental toxicity of a vast array of true external compounds (pesticides/veterinary drugs/bio-pesticides) lacking experimental values. The prediction reliability of each query molecule was evaluated by leverage approach and prediction reliability indicator. Overall, the dual computational toxicology models can inform decision-making and guide the design of new pesticides/veterinary drugs with improved safety profiles.
0
Citation2
0
Save