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.2015年3月17日;48(3):722-30.
doi:10.1021/ar500432k。 Epub 2015年2月17日。

化学空间项目

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让·路易斯·雷蒙. Acc化学研究. .
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摘要

关于分子多样性最简单的问题之一是总共可能有多少个有机分子?为了回答这个问题,我的研究小组通过计算列举了所有可能达到一定大小的有机分子,以获得对整个化学空间的公正见解。我们最新的数据库GDB-17包含1664亿个分子,由多达17个C、N、O、S和卤素原子组成,是迄今为止最大的小分子数据库。化合价规则允许但由于应变拓扑或反应性官能团而不稳定或不可合成的分子未被考虑,这将计数减少了至少10个数量级,对于达到可管理的数据库大小至关重要。尽管有这些限制,GDB-17与已知分子高度相关。除了枚举之外,理解和利用GDB(生成的数据库)还使我们开发了虚拟筛选和可视化超大数据库的方法,这些数据库以“分子周期系统”的形式包含六个不同的指纹空间,并使用网络浏览器进行最近邻搜索,以及MQN和SMIfp-Mapplet应用程序,用于探索GDB和其他大型数据库的彩色编码主组件映射。通过将虚拟筛选与神经递质受体和转运体配体的化学合成和活性测试相结合,实现了GDB在药物发现方面的验证性应用。使用GDB进行药物类似物搜索的一个令人惊讶的教训是化学空间的深度令人难以置信,也就是说,在各种GDB的MQN空间中,通过最近邻搜索可以很容易地识别出任何分子的数百万个非常接近的类似物。化学空间项目为化学多样性打开了一扇前所未有的大门。正在进行但尚未解决的挑战涉及列举超过17个原子的分子,以及利用创新的支架和药效团合成GDB分子。

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