FastROCS

バーチャルスクリーニング、リードホッピング、形状クラスタリングのためのリアルタイム形状類似比較

FastROCSは、重ね合わせられる部分の大きい分子は形状が類似しており、重ね合わせられない体積が非類似性の指標になるという概念に基づいた迅速な形状比較アプリケーションです。分子の体積表現には、スムーズな Gaussian関数を用いることにより[1]、最適な重ね合わせの実行が可能になりました。

飛躍的なFastROCSの計算スピードは、創薬研究の一部としての３D形状比較スクリーニングに対する理論的枠組みを変えるものです。以前に一日がかりで行われた企業データベースの複数コンフォマーの活性化合物との形状比較が　FastROCS により秒単位で可能になります [2]。最新の研究で、バーチャルスクリーニングにおいて、リガンドに基づいた形状比較によるアプローチは、構造に基づいたアプローチと同等あるいはそれを超える効力があり [3,4]、これはその全般的な功績および一貫した機能の両方で示されました [5]。

バーチャルスクリーニングとリードホッピングにおいての効力を革命的に更新するとともに、FastROCSは複数コンフォマーデータベースの NxN形状比較への道を開きました。これにより、初めて企業サイズの３Dデータベースのクラスタリングが可能になります。

FastROCSの重ね合わせには、多くの付加的なアプリケーション 3D QSAR, SAR analysis等を含み、骨格構造の多様性に認識、共通結合要素の同定が行えます。結晶解析構造の重ね合わせは、蛋白構造が未知の場合のポーズ予測に利用できます [6]。

化学性の異なった２つの分子の形状による重ね合わせ、クエリー (緑) (T _shape >0.75).

特徴

• Quad Fermi boxにおいて１秒あたり２百万個の構造の比較
• クエリーに対する３D形状一致に基づいて重ね合わせた構造の返還
• 重ね合わせた構造の可視化プログラム(VIDA等)による解析は直間的かつ視覚的な情報を提供します。
• XML-RPC に基づいたweb serviceで実行可能
• 計算の実行および結果の可視化が直接 VIDA内で可能です。
• 形状間の厳密なタニモト係数が結果として得られます。

[1] Grant, J.A., Gallardo, M.A., Pickup, B., J. Comp. Chem., 1996, 17, 1653.
[2] Rush, T.S., Grant, J.A., Mosyak, L., Nicholls, A., J. Med. Chem., 2005, 48, 1489.
[3] Hawkins, P.C.D., Skillman, A.G., Nicholls, A., J. Med. Chem., 2007, 50, 74.
[4] Venhorst, J., Nunez, S., Terpstra, J.W., Kruse, C.G., J. Med. Chem., 2008, 51, 3222.
[5] Sheridan, R.P., McGaughey, G.B., Cornell, W.D., J. Comput. Aided Mol. Des., 2008, 22, 257.
[6] Sutherland, J.J., Nandigam, R.K., Erickson, J.A., Vieth, M. J. Chem., Inf. Model, 2007, 47, 2293.