BRS-3D

三维生物相关谱(BRS-3D)

        高通量筛选和组合化学技术的应用虽然没有提高药物发现的效率,却积累了大量的生物活性数据。随着开源药物设计运动的兴起,药物化学家可以免费获得的活性数据越来越多。如何有效地利用这些数据指导药物开发,是药物化学家面临的一个重要问题。

        考虑到配基生物活性构象空间的有限性,我们实验室一种基于PDB(Protein Data Bank)配体形状相似性向量的分子描述符——三维生物相关谱(Three-Dimensional Biologically Relevant Spectrum, BRS-3D),并将其应用于定量构效关系分析和基于配体的虚拟筛选研究。

构建方法

  1. 构建三维生物相关代表化合物数据库(3D Biologically-relevant Representative Compound Database, BRCD-3D)。以sc-PDB数据库中9878个配体作为候选分子,计算两两分子之间三维结构相似性。利用得到的配体分子相似性矩阵进行聚类,获得了300个结构多样的分子,作为生物活性构象空间的多样性子集,称之为BRCD-3D。
  2. 以BRCD-3D中的300个分子作为模板,利用三维分子叠合方法,将目标分子依次叠合到模板分子上,得到300维的形状相似性打分向量,即为目标分子的BRS-3D。

应用

  1. 对组蛋白去乙酰化酶1(Histone Deacetylase 1,HDAC1)抑制剂进行了虚拟筛选,从Specs、Enamine和ChemDiv三个商业化合物库的类药性或类先导性分子中筛选得到了144个苗头化合物,活性测试结果表明,有两个化合物的IC50值达到μM级别,分别为43.99μM和30.07μM。
  2. 在单胺氧化酶(Monoamine oxidase, MAO)抑制剂的虚拟筛选中,筛选得到一批具有高活性的可逆、选择性抑制剂。

网络服务

计算分子的三维生物相关谱(BRS-3D),此部分工作仍在进行中。如果您感兴趣请与我们邮件联系。下图为自动化计算流程流程图。

引用BRS-3D

MDPI and ACS Style

Hu, B.; Kuang, Z.-K.; Feng, S.-Y.; Wang, D.; He, S.-B.; Kong, D.-X. Three-Dimensional Biologically Relevant Spectrum (BRS-3D): Shape Similarity Profile Based on PDB Ligands as Molecular Descriptors. Molecules201621, 1554. doi:10.3390/molecules21111554

 

注:部分文字来自于实验室胡奔博士毕业论文《三维生物相关谱在计算机辅助药物设计中的应用》