最終修正日
2024/1/1
分子モデリング、インシリコ創薬支援システム
Mol Dimension
with AutoDock Vina In Silico Screenings Interface
- 完全GUIベース、全自動分子2D-3D変換プログラム -
Mol DimensionはChemFinder*やISIS/Base**などで管理されている自社内データベース、化合物ベンダー提供データベースあるいは市販化合物データベースなどの平面構造の化合物データベースを、HyperChem***を用いて一気に、高精度に3次元化するための分子2D-3D構造変換プログラムであり、生成された立体構造には分子力場計算のための所望の原子タイプおよび半経験分子軌道法から得られるマリケン電荷が自動的に付加されています。
また、OpenBabel、CORINAやOMEGAなどのサードパーティー製2D-3D構造変換プログラムで3次元化している場合でも、Docking Studyプログラムでのドッキングスタディーまたはスクリーニング用に簡単にフォーマット変換が可能です。
シングル巨大マルチプル化合物SDFおよびMOL2ファイル（1億化合物）の任意サイズへの分割化機能、原子タイプおよびマリケン原子電荷をアサインしたMOL2形式の三次元化合物データベース構築機能、Rule of 5による化合物選別機能など、サードパーティー製ドッキングプログラムのための化合物データベース作成機能も搭載しています。
本プログラムを用いて化合物データベースを3次元化することで、Docking Study with HyperChemあるいはDocking Study with HyperChemをベースに開発されたバーチャルスクリーニングプログラムによる医薬候補化合物の探索が可能になります。
本プログラムはDocking Study with HyperChemおよびクラスター版がVirtual Screening Systemにモジュールプログラムとしてパッケージングされています。所望の化合物（群）のSDFまたはRDF（MDL）やMOL2（Tripos）ファイルを用意すれば、後のファイル管理などは全てプログラムが自動で行います。また、これらパッケージでは、いくつかのカテゴリー（MOL ID、CAS NO、Vender Code、File Nameなど）から選択した化合物IDを全てのモジュールプログラムで一貫して利用しており、ヒット化合物の3次元構造から対応する平面構造に簡単に戻れるよう設計されています。
新機能 2018
新たに、AutoDock Vinaインシリコスクリーニングインターフェイスを搭載し、 全自動でAutoDock PDBQT形式の化合物データベースを作成でき、そのままAutoDock Vinaインシリコスクリーニングが実施できます。本機能を利用し、AutoDock Vinaでインシリコスクリーニングを行い、得られた有望化合物について、更にDocking Studyモジュールプログラムによる高精度ドッキングスクリーニングを実施することで、候補化合物を絞り込むことが可能になります。$
$AutoDock VinaによるインシリコスクリーニングおよびドッキングシミュレーションはDocking Study with HyperChemとは全く異なるプログラムであることに注意してください。Docking Study with HyperChemはその優れたGUI環境でAutoDock Vinaインシリコスクリーニングのためのインターフェイスを提供しているだけです。AutoDock Vinaスクリーニングを実施するにあたり、パッケージグレード（スクリーニング能力）による化合物数の制限はありません。
以下はMol Dimensionプログラムの1化合物あたりの三次元化の流れです。
平面構造読み込み（複数分子が含まれる場合には1番目の分子が対象） ＞ 対応ハミルトニアン判定 ＞ 不斉点、幾何異性判定 ＞ 全異性体発生（オプション、二重結合およびアミドシス−トランスなどを平面構造にあわせて固定可能） ＞ コンストレイント設定（不斉点など） ＞ 三次元化 ＞ コンストレイント解除 ＞ 水素付加 ＞ イオン化処理（オプション：カルボキシル基、スルホン酸、リン酸、グアニジノ基など） ＞ 計算用全電荷、スピン多重度アサイン ＞ リストレイント設定（オプション：アミド結合など） ＞ MM+力場構造最適化計算（結合双極子条件使用、収束条件等オプション、一点計算可能） ＞ リストレイント解除 ＞ 半経験分子軌道法構造最適化計算（CNDO、INDO、MINDO3、MNDO、MNDO/d、AM1、PM3から選択、収束条件等オプション、一点計算可能） ＞ マリケン原子電荷アサイン ＞ 分子力場計算条件設定（Amber94、Amber96、Amber99、CHARMM19、CHARMM22、CHARMM27、OPLS、MM+から選択） ＞ 力場原子タイプアサイン ＞ 保存
Mol Dimensionで三次元化した構造は専用の分子ビューア、Mol Browser、で閲覧できます。また、Mol Dimensionで2D-3D変換しながら更新、閲覧もできます。Mol Browserによって三次元化合物データベース化した無数の低分子化合物を効率的に閲覧できるようになります。
*ChemFinderはCambridgeSoft社の登録商標です。
**ISIS/BaseはElsevier MDL社の登録商標です。
***HyperChemはHypercube, Incの登録商標です。
****本製品の開発にあたり、Hypercube, Inc.の承認済みです。