Molekulární podobnost

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 10. října 2020; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Koncept molekulární podobnosti (neboli chemická podobnost , chemická podobnost ) je jedním z klíčových pojmů chemoinformatiky [1] [2] . Hraje důležitou roli v moderních přístupech k predikci vlastností chemických sloučenin , navrhování nových sloučenin s předem určenými vlastnostmi a zejména při hledání nových léků prověřováním rozsáhlých databází dostupných (nebo potenciálně dostupných) chemických sloučenin. Takové hledání je založeno na principu podobnosti vlastností formulovaných Johnsonem a Maggiorou: podobné chemické sloučeniny mají podobné vlastnosti [1] .

Míry molekulární podobnosti

Míra molekulární podobnosti se často popisuje jako převrácená hodnota vzdálenosti nebo jako konstantní mínus vzdálenost v prostoru deskriptorů.

Vyhledávání podobností a virtuální promítání

Virtuální screening založený na podobnosti (obměna virtuálního screeningu na bázi ligandu) je založen na předpokladu, že všechny sloučeniny v databázi, které jsou podobné dané sloučenině, mají podobnou biologickou aktivitu. Ačkoli tato hypotéza není vždy pravdivá [3] , často se ukáže, že soubor chemických struktur vybraných v průběhu takového screeningu je významně obohacen o sloučeniny, které mají požadovaný typ biologické aktivity [4] . Pro dosažení větší účinnosti ve virtuálním screeningu založeném na podobnosti jsou chemické struktury obvykle popsány pomocí molekulárních obrazovek ( strukturální klíče ) nebo molekulárních otisků pevné nebo proměnné velikosti. Ačkoli molekulární obrazovky a molekulární otisky mohou být generovány jak z čistě topologických (2D) informací o molekulární konektivitě, tak z (3D) informací o prostorové struktuře molekul, v této oblasti dominují topologické otisky, které jsou formou deskriptorů binárních fragmentů. Zatímco strukturální klíče, jako jsou klíče MDL [5] , jsou docela vhodné pro práci s chemickými databázemi malé a střední velikosti , pak pro efektivní práci s velkými databázemi je vhodnější používat molekulární otisky prstů s vyšší hustotou informací. Příkladem jsou molekulární otisky založené na fragmentech z Daylight [6] , BCI [7] a Tripos [8] . Nejběžnějším měřítkem podobnosti struktur reprezentovaných molekulárními otisky prstů je Tanimotův (Jakara) koeficient T . Dvě chemické struktury jsou obvykle považovány za podobné if (pro molekulární otisky Daylight).

Poznámky

  1. ↑ 1 2 A. M. Johnson, G. M. Maggiora. Koncepty a aplikace molekulárních podobností. — New York: John Willey & Sons, 1990.
  2. ↑ N. Nikolová, J. Jaworská. Přístupy k měření chemické podobnosti – recenze  // QSAR & Combinatorial Science  : journal  . - 2003. - Sv. 22 , č. 9-10 . - S. 1006-1026 .
  3. ↑ H. Kubinyi. Podobnost a odlišnost: Pohled lékařského chemika   // Persp . drogový diskov. Design: deník. - 1998. - Sv. 9-11 . - str. 225-252 .
  4. ↑ YC Martin, JL Kofron, LM Traphagen. Mají strukturně podobné molekuly podobnou biologickou aktivitu? (anglicky)  // J. Med. Chem. : deník. — Sv. 45 , č. 19 . - S. 4350-4358 .
  5. ↑ JL Durant, BA Leland, DR Henry, JG Nourse. Reoptimalizace klíčů MDL pro použití při zjišťování léčiv  //  J. Chem. inf. Počítat. sci.  : deník. - 2002. - Sv. 42 , č. 6 . - S. 1273-1280 .
  6. ↑ Daylight Chemical Information Systems Inc. (nedostupný odkaz) . Získáno 19. října 2018. Archivováno z originálu dne 22. března 2012. 
  7. ↑ Barnard Chemical Information Ltd. (nedostupný odkaz) . Získáno 8. prosince 2008. Archivováno z originálu dne 22. března 2012. 
  8. ↑ Tripos Inc. (nedostupný odkaz) . Získáno 19. října 2018. Archivováno z originálu dne 22. března 2012. 

Odkazy