如何从一个SMILES字符串生成一个3D分子结构

现在可以从CSD Python API中的SMILES字符串生成3D结构。这里我们将解释它是如何工作的。

计算化学家现在可以从CSD Python API中的SMILES创建3D坐标。这种“从1D到3D”或“SMILES输入”功能将改善计算机辅助药物设计项目中的配体制备流程。这种快速方法可用于配体制备,用于GOLD或任何对接程序的虚拟筛选。重要的是,生成的结构是基于CSD现有的实验确定系统的知识。

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smile三维结构计算化学工具CSD Python API

用于三维结构生成

CSD Python API允许广泛的输入分子类型,如mol2、mol和cif,以及访问CSD中的分子。这些输入格式通常提供三维原子坐标,这是启动某些工作流程所必需的,如构象生成和配体制备。

2021.1版本扩展了CSD Python API,允许使用SMILES字符串作为分子输入格式,从而产生没有原子坐标的分子,Conformer Generator功能现在将接受没有坐标的分子和原子作为Conformer Generation的起点。

主要特点是:

  • 分子可以从SMILES字符串中读取,并保留立体化学信息。

  • 三维构象可以由这样的分子和任何其他没有初始三维坐标的分子生成。

  • 含有立体化学信息的smile串可以从分子中生成。

CSD smile如何实现3D结构?

该工具使用了CSD Conformer Generator,这是我们的CSD- discovery套件中建立和可信的一部分。这使用了来自100多万个实验衍生结构的知识,来预测和生成适当的构象——因此键长和角度是基于已知数据的。

当给定一个没有三维坐标的分子时,构象生成器添加一个初始三维坐标生成阶段。这种情况发生在当分子没有坐标读取时,例如从一个SMILES字符串,也包括分子似乎只有2D坐标的情况,例如当它在水星上绘制时。三维坐标生成器是一个迭代的、基于原子模板的过程,由立体化学信息和环定位启发式指导,并基于CSD几何分布进行持续优化。

  • 生成什么文件类型的对象?

    • 该过程从SMILES字符串生成一个CSD Python API Molecule文件,然后可以将其保存为mol2文件。

  • 如何访问SMILES到MOL2功能?

    • 这个特性目前可以通过CSD Python API使用。

  • 需要什么许可证才能使用?

    • CSD-Discovery, CSD-Materials或CSD-Enterprise或学术使用smile 3D结构功能需要获得许可证。

  • 我能在配体制备过程中控制立体化学吗?

    • 是的-利用smile输入上的立体化学标记来生成异构结构。

如何从一个SMILES字符串生成一个3D结构

在这个例子中,我们将一个用于柠檬酸的SMILES字符串加载到CSD Python API Molecule对象中。然后,分子可以在进一步的CSD Python API脚本中使用,但是在这个阶段,它的原子没有坐标。

1 >>> from ccdc。分子导入分子
2 > > >柠檬酸= Molecule.from_string (OC (= O) CC (O) (C = O O) CC (= O) O”)

有些工作流程需要分子的三维构象。这些可以使用共形生成器生成。

1 >>> from CCDC import conformer
2 >>> conformer_generator = conformergenerator ()
3 >>> conformers = conformer_generator.generate(citric)

在生成构象时,使用SMILES字符串中的立体化学信息来生成有效构象。含立体化学信息的smile串也可以如下生成:

1 >>> d_glucose = csd.molecule('GLUCSA')
2 > > > d_glucose.to_string(微笑)
3 ' OC (C@H) 1 O [C@H] (O) [C@H] (O) [C@@H] (O) [C@@H] 1 O '

了解有关CSD Python API的更多信息

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欲了解更多详情,请查阅CSD Python API文档

了解更多其他CSD-Discovery的计算药物发现和设计功能

如果您没有许可证,并且有兴趣尝试这个功能,如有任何疑问,请与我们联系。

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