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openbabel 은 무료로 사용할 수 있는 cheminfomatics tool입니다. docking 시뮬레이션을 하는 사람들이 많이 사용합니다. 명령어(obabel 및 ob 로 시작하는 여러 실행 파일들)로 사용할 수도 있고, python 모듈로도 사용할 수 있습니다. rdkit과 유사한 점이 많지만, 기능은 obabel 이 조금 더 많은 것 같고, python 인터페이스에서 사용하기엔 obabel이 조금 더 불편합니다. 그래도 바로 콘솔 창에서 실행 가능해서 더 편리할 때도 있습니다. 주로 사용하는 기능은 분자가 주어진 pH 상태에서의 protonation state를 예측해주거나, 중성화해버립니다. 분자의 3D 구조를 탐색합니다. 구조에 대해서 간단한 에너지 계산을 합니다. 다양한 분자 파일포멧을 ..

약물의 타깃은 단백질인 경우가 많지만, 핵산, 지질, 탄수화물이 타깃인 경우도 있다고 합니다. 단백질도 효소, 수용체, 운반 단백질, 구조 단백질 등 기능에 따라서 여러 종류로 구분할 수 있습니다. 효소란 촉매 기능을 하는 단백질입니다. 효소를 타깃으로 하는 약물은 효소 억제제 (inhibitor)입니다. 효소 억제제는 활성부위에 결합하여, 기질의 결합을 막는 경쟁적 억제제 (competitive inhibitor)도 있고, 활성부위 이외의 부위에 결합하지만, 활성부위의 구조를 변화시켜 기질이 결합하기 어렵게 막는 allosteric inhibitor 도 있습니다. 약물 중에는 단백질과 covalent bond를 일으켜서 반영구적으로 붙어버리는 (covalent drug) 비가역적 억제제도 있습니다. 의..

백질 구조 기반 약물 가상 탐색: 1. 서론 https://novelism.tistory.com/116 서론에 이어서 단백질 구조 및 Cheminformatics로 ACE inhibitor (억제제)를 탐색하는 예시를 보여드리겠습니다. 고혈압 치료제로 사용하는 ACE억제제에 대한 포스팅은 이전 글을 참고하세요. https://novelism.tistory.com/108 제가 구조기반 약물 탐색에서 하는 일은 3가지입니다. 단백질-약물 결합에서 중요한 결합기를 찾고, 해당 결합기를 가지는 약물들을 탐색합니다. docking을 통해서 약이 결합 위치에 들어갈 수 있는지 시뮬레이션하고, 중요하다고 생각한 결합기가 docking 결과 실제 예상한 위치에 있는지 확인합니다. 일단 이것은 예제이기에 분석과 분자 탐..

단백질 구조 기반 약물 가상탐색 방법에 대한 예시를 포스팅하려고 합니다. ACE 억제제를 생각하고 있습니다. 일단 서론부터 올립니다. 저는 연구의 답은 본질에 있다 라고 생각합니다. 예전에 단백질 도메인 경계 예측 연구를 한 적이 있었는데, 단백질 도메인의 정의에서부터 출발했습니다. 단백질 도메인은 구조적인 단위이며, 기능적, 진화적인 단위입니다. 여기서 진화적인 단위라는 점에서 주목하여서, 같은 도메인 내에선 아미노산 사이의 공진화가 활발히 관찰되지만, 서로 다른 도메인 영역에선 공진화가 거의 관찰되지 않는다는 점에서 착안해서 공진화 정보를 이용했더니 기존 방법들보다 도메인 경계를 더 잘 예측할 수 있게 되었습니다. 마찬가지로 효소란 무엇이고 어떤 기능을 하는가를 이해하면 효소 억제제란 무엇이고, 무슨..

AutoDock Vina 변종 위주로 사용하다가 기능적으로 만족스럽지 않은 부분이 있어서 다른 도킹 프로그램을 찾아봤는데, 그중 무료로 사용할 수 있는 성능이 좋아 보이는 프로그램으로 rdock이 있습니다. rdock의 차별점이라 할만한 주요 기능은 tether docking, pharmacophore docking입니다. 논문은 다음 주소에 있습니다. https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1003571 docking을 하다 보면 대충 분자가 단백질에 어떤 포즈로 들어와야 하는지 보이는 경우가 있습니다. kinase protein의 hinge 영역처럼 특정 영역에 결합하는 분자에 몇 가지 패턴이 정해져 있는 경우도 ..

An introduction to Medicinal Chemistry, international sixth edition Graham L. Patrick 저, OxfordUniversityPress, USA http://www.yes24.com/Product/Goods/35140977 An Introduction to Medicinal Chemistry - YES24 Renowned for its clear and accessible writing style, An Introduction to Medicinal Chemistry 6th edition is widely regarded as the leading undergr... www.yes24.com 번역본: 의약화학 제6 판 (번역 이석준, 신일 서..

ACE 억제제는 고혈압 치료제 중 하나입니다. 제가 먹고 있는 약 중 하나이고, 자신이 먹는 약에 대해서 공부하는 게 좋다고 생각해서 공부 중입니다. 그리고 제가 보고 있는 의약화학책에도 ACE 억제제 설계에 대한 이야기가 소개되어 있습니다. (사실 책에 소개된 약물과 제가 먹는 약물의 구조가 좀 다릅니다.) ACE는 안지오텐신 전환효소 (Angiotensin-converting enzyme)입니다. 안지오텐신 II (Angiotensin II)는 강력한 혈관 수축 호르몬인데, 혈관이 수축되면 혈압이 상승하고, 혈관이 이완되면 혈압이 하강하므로, 안지오텐신 II의 형성을 억제한다면 혈압을 낮출 수 있습니다. ACE는 안지오텐신 I (Angiotensin I)을 안지오텐신 II로 변환합니다. Angiote..

SMILES에 대한 설명은 이쪽에서 확인하실 수 있습니다. https://novelism.tistory.com/106 SMARTS의 문법은 복잡해서 하나하나 자세히 설명하긴 어렵고 자주 쓰는 것 몇 개만 이야기하겠습니다., rdkit에서 SMARTS로 분자 탐색을 하는 사용법 위주로 설명하겠습니다. SMARTS 규칙은 https://www.daylight.com/dayhtml/doc/theory/theory.smarts.html 에서 볼 수 있습니다. Daylight Theory: SMARTS - A Language for Describing Molecular Patterns 4. SMARTS - A Language for Describing Molecular Patterns Substructure se..

관련글: https://novelism.tistory.com/241 Marvin JS demo를 사용해서 분자 SMILES, SMARTS 얻기 이전에 SMILES와 SMARTS에 대해 포스팅을 했습니다. 직접 SMILES과 SMARTS를 만드는 건 좀 번거롭고 어렵기에 보통은 분자 그림을 변환 툴을 사용합니다. chemaxon의 marvin을 이용해서 SMILES와 SMARTS를 얻을 novelism.co.kr SMILES (Simplified molecular-input line-entry system) 은 분자를 문자열로 표기하는 방법 중 하나입니다. 기초적인 문법은 위키피디아에 잘 설명되어있습니다. https://en.wikipedia.org/wiki/Simplified_molecular-input..

알파폴드가 공개된 이후에 신약개발 분야에서 사람들이 주로 관심 가지는 질문이 두 가지 있습니다. 하나는 알파폴드가 예측한 구조가 얼마나 정확한 것인가?이고, 다른 하나는 구조 예측한 결과를 신약개발에 사용할 수 있는가입니다. 이 질문을 따로 대답하기는 좀 어렵습니다. 왜냐하면 그 얼마 나라는 것이 수치적인 점수를 묻는 것이 아니기 때문입니다. 수치적인 점수라면 캐스프에서 보여준 대로 실험 구조와 상당히 유사합니다. 단백질 구조예측 분야에서 머신러닝 방법이건, 컴퓨터 시뮬레이션이건 메서드를 개발할 때, 특정 데이터에 대해서 파라미터 최적화 과정을 거칩니다. 성능 평가를 할 때는 학습에 사용하는 데이터 이외에 별개의 데이터셋을 준비해두고, 여기에 대해서 평가를 하는 것이 일반적입니다. 좀 더 엄밀하고 공정한..