關(guān)于創(chuàng)騰科技

創(chuàng)騰科技專(zhuān)注于生命科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域信息化的開(kāi)拓與創(chuàng)新。通過(guò) AI 及移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，我們?yōu)閺V大用戶(hù)提供：計(jì)算模擬與數(shù)據(jù)建模、科研創(chuàng)新及質(zhì)量合規(guī)等*的信息化解決方案，全面提升企業(yè)的研發(fā)效能和數(shù)字化轉(zhuǎn)型價(jià)值。在中國(guó)，已有千余家生命科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)選擇了創(chuàng)騰科技的產(chǎn)品和服務(wù)，包括國(guó)內(nèi)的制藥企業(yè)、新藥研發(fā)合同服務(wù)企業(yè)、石化企業(yè)以及高校、科研院所。

預(yù)知詳情/獲取學(xué)習(xí)資料，請(qǐng)搜索進(jìn)入：【創(chuàng)騰科技網(wǎng)站】
 

  Discovery Studio 藥物發(fā)現(xiàn)與生物大分子計(jì)算模擬平臺(tái)  
Discovery Studio（簡(jiǎn)稱(chēng)DS），由創(chuàng)騰科技提供國(guó)內(nèi)代理及服務(wù)。它基于 Windows/Linux 系統(tǒng)，面向生命科學(xué)領(lǐng)域的新一代分子模擬軟件/計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)軟件。服務(wù)于生命科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家、藥物化學(xué)家、結(jié)構(gòu)生物學(xué)家、計(jì)算生物學(xué)家和計(jì)算化學(xué)家，應(yīng)用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能研究，以及藥物發(fā)現(xiàn)。為科學(xué)家提供易用的蛋白質(zhì)模擬、藥物設(shè)計(jì)與優(yōu)化工具。通過(guò)高質(zhì)量的圖形界面、經(jīng)多年驗(yàn)證的科學(xué)算法以及集成的環(huán)境，DS 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的保存、管理與專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)的建模、模擬工具集成在一起，為研究隊(duì)伍的合作與信息共享提供平臺(tái)。

Discovery Studio 的主要模擬功能包括：

  •  生物大分子：蛋白/核酸的序列分析、蛋白進(jìn)化分析、蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)與模擬、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)表面電荷分析及 pKa 值預(yù)測(cè)、膜蛋白的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)與模擬、抗體的設(shè)計(jì)與分析、蛋白理性設(shè)計(jì)、虛擬氨基酸突變、二硫鍵預(yù)測(cè)、丙氨酸掃描、飽和突變、蛋白聚集效應(yīng)預(yù)測(cè)、核酸的設(shè)計(jì)與模擬、蛋白（核酸）-蛋白（核酸）相互作用、X-ray 晶體結(jié)構(gòu)解析等；

  •  計(jì)算化學(xué)：分子力學(xué)計(jì)算和分子動(dòng)力學(xué)模擬、量子力學(xué)/分子力學(xué)（QM/MM）計(jì)算等；

  •  基于靶標(biāo)結(jié)構(gòu)藥物設(shè)計(jì)：配體-靶標(biāo)相互作用（分子對(duì)接）、全新藥物設(shè)計(jì)、me too/me better 藥物設(shè)計(jì)、分子對(duì)接、基于結(jié)構(gòu)的虛擬篩選、基于片段的藥物設(shè)計(jì)等；

  •  基于配體藥物設(shè)計(jì)部分：*基于配體的藥效團(tuán)設(shè)計(jì)、基于配體-受體復(fù)合物的藥效團(tuán)設(shè)計(jì)、化合物數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建和篩選、藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建與保存、基于藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)的反向找靶、定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR/QSPR）、構(gòu)效關(guān)系分析（MMP）、虛擬組合化學(xué)庫(kù)的設(shè)計(jì)與分析、類(lèi)藥性篩選、化合物構(gòu)象搜索和分析、化合物 ADMET 性質(zhì)預(yù)測(cè)等；

      基于上述模擬功能，Discovery Studio 的應(yīng)用涵蓋藥物、化學(xué)、生物三大學(xué)科，研究領(lǐng)域包括：疾病的發(fā)病機(jī)理研究、新藥發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)、生物信息學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、酶學(xué)、免疫學(xué)、病毒學(xué)、蛋白質(zhì)工程、腫瘤研究等。

  Discovery Studio 功能模塊簡(jiǎn)介  

基本界面和顯示模塊

  •  Discovery Studio Standalone

  •  Discovery Studio Visualizer Client

  •  Pipeline Pilot Server

  •  Discovery Studio Visualizer

  •  ActiveX Control

蛋白質(zhì)模建及模擬模塊

  •  DS MODELER

  •  DS Protein Refine

  •  DS Protein Families

  •  DS Protein Health

  •  DS Sequence Analysis

  •  DS Protein Docking

  •  DS Biopolymer

  •  DS Aggregation

分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)、分子力學(xué)/量子力學(xué)模擬模塊

  •  DS CHARMm

  •  DS CHARMm Lite

  •  DS CFF （高級(jí)II類(lèi)力場(chǎng)）

  •  DS MMFF （Merck Molecular Force Field）

  •  DS Analysis

  •  DS QUANTUMm

基于結(jié)構(gòu)的藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)模塊

  •  DS Flexible Docking

  •  DS LigandFit

  •  DS LibDock

  •  DS LigandScore

  •  DS CDOCKER

  •  DS GOLD interface

基于片段的藥物設(shè)計(jì)模塊

  •  DS Ludi

  •  DS De Novo Evolution

  •  DS MCSS

  •  DS Grow Scaffold

  •  DS Replace Fragment

基于藥效團(tuán)的藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)模塊

  •  DS Catalyst Conformation

  •  DS Catalyst Hypothesis

  •  DS Catalyst Shape

  •  DS Catalyst Score

  •  DS Catalyst Structure Based Pharmacophore （SBP）

  •  DS Catalyst DB Build

  •  DS Catalyst DB Search

  •  DS De Novo Ligand Builder

  •  PCDB （PharmaCoreDB）

  •  PharmaDB

基于小分子的藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)模塊

  •  DS QSAR，DS QSAR+

  •  DS DMOL3 Descriptor

  •  DS Library Design

  •  DS ADMET

  •  DS TOPKAT

生物大分子 X-ray 晶體結(jié)構(gòu)解析模塊

  •  DS X-RAY

  基本界面和顯示模塊  

  •  Discovery Studio Standalone

可視化界面，是利用 Discovery Studio 軟件進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和模擬的基礎(chǔ)，支持“服務(wù)器（server）- 客戶(hù)端（client）”安裝在同一臺(tái)機(jī)器上的運(yùn)行模式。與 Pipeline Pilot Server 結(jié)合在一起，提供化學(xué)/生物學(xué)數(shù)據(jù)顯示、動(dòng)態(tài)變化展示、三維作圖、動(dòng)畫(huà)的輸出等顯示功能，及許多其它模擬分析功能，如三維分子的構(gòu)建、受體結(jié)合口袋的快速顯示、基于 MMP 方法的 SAR 分析、基于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行片 Me too/Me better 藥物設(shè)計(jì)、基于電子等排體替換的骨架躍遷以及二硫鍵突變位點(diǎn)預(yù)測(cè)。

  •  Discovery Studio Visualizer Client

“服務(wù)器（server）-客戶(hù)端（client）”運(yùn)行模式中、客戶(hù)端的可視化界面，用于訪問(wèn)和使用服務(wù)器端的 Discovery Studio 軟件。必須與服務(wù)器端配置的Pipeline Pilot Server 協(xié)同工作，為用戶(hù)提供數(shù)據(jù)、工作流程和計(jì)算資源的共享。

  •  Pipeline Pilot Server

軟件的計(jì)算服務(wù)器端。

  •  Discovery Studio Visualizer

免費(fèi)的分子結(jié)構(gòu)顯示和分析軟件，包含 Discovery Studio Visualizer Client 的部分顯示功能，但無(wú)法與計(jì)算服務(wù)器 Pipeline Pilot 連接。此產(chǎn)品通過(guò)注冊(cè)下載獲得。

  •  ActiveX Control

免費(fèi)的分子三維結(jié)構(gòu)顯示插件。適用于 Windows 環(huán)境，該插件可以幫助用戶(hù)在 IE、Powerpoint 中直接顯示和分析分子的三維結(jié)構(gòu)。此產(chǎn)品通過(guò)注冊(cè)下載獲得。

蛋白質(zhì)模建及模擬模塊

  •  DS MODELER

只要給出未知結(jié)構(gòu)序列與另一個(gè)已知三維結(jié)構(gòu)且具有一定同源性的蛋白，利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的快速同源模建方法，便可自動(dòng)并快速預(yù)測(cè)蛋白結(jié)構(gòu)。可預(yù)測(cè)的蛋白結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括酶、抗體、跨膜蛋白。對(duì)于靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)及蛋白家族功能結(jié)構(gòu)分析，MODELER 是一個(gè)理想的解決方案。用 MODELER 還可以模擬蛋白突變，進(jìn)行 loop 區(qū)模建及基于結(jié)構(gòu)的比對(duì)并構(gòu)建有配體結(jié)合的蛋白結(jié)構(gòu)模型。結(jié)合 Sequence Analysis 模塊，可以全自動(dòng)完成抗體 Fab 區(qū)、Framework 區(qū)以及全長(zhǎng)抗體結(jié)構(gòu)的模建。結(jié)合 Discovery Studio 里模擬及以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的藥物設(shè)計(jì)的功能模塊，用 MODELER 還可以深入研究蛋白結(jié)構(gòu)及功能的關(guān)系。同時(shí)，MODELER 程序支持并行計(jì)算。

  •  DS Protein Refine

利用 CHARMm 對(duì)模建好的蛋白質(zhì)進(jìn)行側(cè)鏈和 loop 區(qū)的優(yōu)化，提高蛋白同源模型的準(zhǔn)確性。

  •  DS Protein Families

分析蛋白家族蛋白序列的保守模式以及在三維結(jié)構(gòu)上保守殘基的位置，可以在分子水平上更好地了解到蛋白功能機(jī)制。Protein Families 簡(jiǎn)單易用的流程（protocols），也可一步步地引導(dǎo)用戶(hù)進(jìn)行分析，從蛋白家族的序列或結(jié)構(gòu)比對(duì)，到進(jìn)化蹤跡分析。而進(jìn)化蹤跡分析包括用分層聚類(lèi)的方法來(lái)建立蛋白家族系統(tǒng)樹(shù)（phylogenetic tree）圖以及把這些得到的功能注釋信息畫(huà)到你的三維結(jié)構(gòu)上去。進(jìn)行序列比對(duì)時(shí)，允許根據(jù)需要對(duì)比對(duì)結(jié)果添加約束，提高活性部位關(guān)鍵殘基的比對(duì)效果。

  •  DS Protein Health

蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)合理性評(píng)價(jià)工具。Protein Health 模塊運(yùn)用 Profiles 三維方法，通過(guò)將三維結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)環(huán)境與特定氨基酸殘基的優(yōu)先外界環(huán)境相比較，獲得相關(guān)結(jié)構(gòu)性質(zhì)與氨基酸序列信息之間的關(guān)系。通過(guò) Protein Health 模塊的分析，用戶(hù)可以方便快速地找到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中不合理的區(qū)域。

  •  DS Sequence Analysis

與功能已知的其它蛋白序列進(jìn)行比對(duì)，是確定蛋白生物功能的第1步。用 Sequence Analysis 可以讓用戶(hù)使用 BLAST 及 PSI-BLAST 算法來(lái)搜索本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)或者 NCBI 網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)，確定蛋白序列的同源區(qū)域。搜索結(jié)果在交互的報(bào)告格式里顯示以方便進(jìn)行進(jìn)一步的分析及在其它 Discovery Studio 模塊里面的使用?；谏鲜龇治鲂蛄蟹治鼋Y(jié)果，可以進(jìn)行進(jìn)化樹(shù)的構(gòu)建和分析。Discovery Studio 同時(shí)還支持抗體建模中 CDR loop 區(qū)的數(shù)據(jù)庫(kù)搜索、識(shí)別和注釋功能。

  •  DS Protein Docking

快速而準(zhǔn)確的蛋白-蛋白復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具。Protein Docking 采用經(jīng)典可靠的 ZDOCK 算法預(yù)測(cè)蛋白-蛋白復(fù)合物結(jié)構(gòu)。共包括 ZDOCK、ZRANK、RDOCK 三個(gè)計(jì)算模塊。ZDOCK 用于蛋白-蛋白剛性對(duì)接，RDOCK 則基于 CHARMm 能量小化方法優(yōu)化 ZDOCK 得到的結(jié)構(gòu)。Discovery Studio 中還提供 Process Pose protocol 等強(qiáng)大的分析工具（ZRANK），實(shí)現(xiàn)對(duì) ZDOCK 結(jié)果進(jìn)行包括聚類(lèi)分析在內(nèi)的分析功能，幫助用戶(hù)方便快速地縮小范圍，鎖定感興趣的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。

  •  DS Biopolymer

DS Biopolymer 模塊整合了 Delphi 功能，為用戶(hù)提供操作簡(jiǎn)單易學(xué)且實(shí)用的模型搭建以及生物大分子靜電勢(shì)分析工具。DS Biopolymer 可用于搭建和修飾蛋白質(zhì)和小肽分子、將蛋白質(zhì)復(fù)合物分成不同的組分、快速產(chǎn)生肽類(lèi)或蛋白質(zhì)分子的性質(zhì)分析報(bào)告、計(jì)算大分子和小分子的靜電勢(shì)分布和溶劑化能以及蛋白氨基酸殘基 pKa 值的計(jì)算等方面。DS Biopolymer 產(chǎn)生的小分子以及生物大分子模型可以在 DS 藥物發(fā)現(xiàn)與生物大分子計(jì)算模擬平臺(tái)其他模塊中進(jìn)行進(jìn)一步的分析。在 X-ray 晶體結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域，該模塊不僅可以用來(lái)夠解析蛋白質(zhì)模型（使用 X-BUILD 技術(shù)）與 X-ray 電子密度圖的匹配性，還可以用來(lái)合理放置配體（使用 X-LIGAND 技術(shù)）的位置。

  •  DS Aggregation

預(yù)測(cè)抗體、蛋白、多肽等生物類(lèi)型的藥物在制造、生產(chǎn)過(guò)程的聚集效應(yīng)，從而確定其穩(wěn)定性。通過(guò)預(yù)測(cè)影響蛋白自聚集的氨基酸位點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行氨基酸突變，從而實(shí)現(xiàn)蛋白設(shè)計(jì)與優(yōu)化。

分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)、分子力學(xué) / 量子力學(xué)模擬模塊

  •  DS CHARMm

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分子力學(xué)及動(dòng)力學(xué)程序?；诠鸬?CHARMM 模擬引擎，CHARMm不斷開(kāi)發(fā)升級(jí)并增加的功能。利用經(jīng)典而強(qiáng)大的CHARMm計(jì)算引擎及CHARMm系列力場(chǎng)，進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬，動(dòng)態(tài)研究蛋白、核酸、糖類(lèi)、脂質(zhì)、多肽、小分子及相應(yīng)的復(fù)合物等多種分子在不同環(huán)境和狀態(tài)下的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)特性?；贒S CHARMm還可以采用虛擬的丙氨酸掃描（computational alanine scanning）、飽和突變（Saturated Mutation）方法分析氨基酸突變對(duì)蛋白質(zhì)熱穩(wěn)性、受體蛋白-配體親和力的影響，從而快速高效地進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。在Discovery Studio中CHARMm也可應(yīng)用于基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)模塊。基于CHARMm的對(duì)接算法CDOCKER可以精確預(yù)測(cè)蛋白-配體相互作用關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，利用CHARMm還可以進(jìn)行考慮藥效團(tuán)限制的分子對(duì)接。同時(shí)，通過(guò)熵的計(jì)算可以進(jìn)一步提高M(jìn)M-GBSA和MM-PBSA受體-配體結(jié)合自由能計(jì)算的準(zhǔn)確性。用戶(hù)可以使用CHARMm組件定制復(fù)雜的模擬流程，也可以將該流程與其它計(jì)算應(yīng)用軟件整合在一起使用。支持CHARMm、charmm36、charmm27、charmm22、charmm19力場(chǎng)，可模擬多種Poisson-Boltzmann （PB）和Generalized Born （GB）類(lèi)型的隱形溶劑模型。支持并行計(jì)算。在DS4.0版本中又引入了NAMD模擬引擎，使得計(jì)算速度更快。

  •  DS CHARMm Lite

用 CHARMm Lite 預(yù)測(cè)配體與受體親合力，可得到配體更加精確的打分及排序。CHARMm Lite 也可用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的 CHARMm、CFF 或 MMFF 力場(chǎng)及其它幾個(gè)優(yōu)化算法進(jìn)行原位的配體優(yōu)化，它的應(yīng)用還可擴(kuò)展到大量配體的高通量分析。所有的工作都可以在后臺(tái)并行計(jì)算。

  •  DS CFF （高級(jí)II類(lèi)力場(chǎng)）

第二類(lèi)全原子力場(chǎng)，可以應(yīng)用于蛋白、核酸、糖類(lèi)、脂質(zhì)、多肽等大部分生物分子及小分子結(jié)構(gòu)的模擬研究。

  •  DS MMFF （Merck Molecular Force Field）

來(lái)自于從頭計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的第二類(lèi)力場(chǎng)，專(zhuān)為準(zhǔn)確處理構(gòu)象能和非鍵相互作用而設(shè)計(jì)，用于配體或有機(jī)小分子的模擬研究。

  •  DS Analysis

分子動(dòng)力學(xué)結(jié)果分析和顯示模塊。能夠分析和顯示蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與配體復(fù)合物的分子動(dòng)力學(xué)軌跡文件，包括對(duì)軌跡進(jìn)行主成分分析，計(jì)算徑向分布函數(shù)等。可以將蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-配體復(fù)合物的軌跡文件以動(dòng)態(tài)、曲線圖和表格的方式表現(xiàn)出來(lái)。Analysis 模塊可以幫助用戶(hù)很好地理解酶催化機(jī)制、受體激活以及細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中分子構(gòu)象與能量間的相互影響。在研究受體-配體相互作用時(shí)，能夠?qū)Ψ肿訉?duì)接的結(jié)果進(jìn)行快速聚類(lèi)分析。

  •  DS QUANTUMm

使用量子力學(xué)/分子力學(xué)（QM/MM）方法可以從電子水平精確優(yōu)化靶標(biāo)蛋白-配體復(fù)合物中，結(jié)合位點(diǎn)處的構(gòu)象和能量，計(jì)算精度高于單純的力學(xué)優(yōu)化。其中量化方法采用基于密度泛函理論的 DMOL3 程序，力學(xué)優(yōu)化采用 CHARMm 。需要用戶(hù)定義相應(yīng)的 QM 區(qū)和 MM 區(qū)。

基于結(jié)構(gòu)的藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)模塊

  •  DS Flexible Docking

受體柔性對(duì)接工具（“體柔性對(duì)接工具（“e D 對(duì)接工具），可以實(shí)現(xiàn)配體與受體雙柔性對(duì)接，模擬配體與受體結(jié)合時(shí)的“誘導(dǎo)——契合“效應(yīng)。Flexible Docking 模塊先對(duì)蛋白活性口袋的側(cè)鏈產(chǎn)生多個(gè)構(gòu)象，然后將配體對(duì)接到受體的活性口袋當(dāng)中，后對(duì)得到的配體-受體復(fù)合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。Flexible Docking 大的優(yōu)勢(shì)在于準(zhǔn)確，可以精細(xì)地研究配體-受體的相互作用信息，適合于作用機(jī)理研究。需要 DS CHARMm， DS LibDock， DS Catalyst Conformation， DS Protein Refine 模塊支持。

  •  DS LigandFit

基于形狀匹配的分子對(duì)接程序，采用模擬特卡羅方法對(duì)小分子的柔性進(jìn)行采樣。LigandFit 模塊可以方便快速地將小分子化合物對(duì)接到生物大分子的活性位點(diǎn)中，是一個(gè)快速、靈活的分子對(duì)接程序，可以考慮配體結(jié)合取向、結(jié)合構(gòu)象以及形狀匹配等多種因素。LigandFit 在高通量虛擬篩選時(shí)可并行計(jì)算。同時(shí)具有設(shè)置 interaction filter 的功能。

  •  DS LibDock

快速的分子對(duì)接工具，適用于對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行快速精確的虛擬篩選。LibDock 根據(jù)小分子構(gòu)象與受體相互作用熱區(qū)（Hotspot）匹配的原理將這些構(gòu)象對(duì)接到受體的結(jié)合口袋當(dāng)中，其大的優(yōu)勢(shì)在于速度快，可以并行運(yùn)算，適合于進(jìn)行大規(guī)模虛擬篩選，與 DS Catalyst Conformation 中的 CAESAR 等快速生成構(gòu)象的方法結(jié)合使用更佳。

  •  DS LigandScore

采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的打分函數(shù)以及特定的描述符，評(píng)價(jià)受體-配體間的相互作用。通過(guò)對(duì) LigandFit 對(duì)接結(jié)果的分析，可幫助用戶(hù)確定結(jié)合模式方面可能存在的問(wèn)題，區(qū)分正確或錯(cuò)誤的結(jié)合構(gòu)象，把不同結(jié)合構(gòu)象的配體依次排序以供篩選或合成使用?？勺远x參數(shù)，可將所有設(shè)置保存并與其他使用者共享。LigandScore 在高通量的虛擬篩選時(shí)也可并行計(jì)算。

  •  DS CDOCKER

是基于 CHARMm 的對(duì)接程序，采用 soft-core potentials 以及 optional grid representation 將配體分子與受體活性位點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接。首先采用動(dòng)力學(xué)的方法隨機(jī)搜索小分子構(gòu)象，隨后采用模擬退火的方法將各個(gè)構(gòu)象在受體活性位點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化，從而使對(duì)接結(jié)果更加準(zhǔn)確。Dock Ligands （Pharmacophore Restraints and CHARMm）方法還可以在使用 CHARMm 力場(chǎng)進(jìn)行對(duì)接的過(guò)程中考慮藥效團(tuán)的限制，這一功能的實(shí)現(xiàn)需要 DS CHARMm 和 DS Catalyst Score 的支持。

  •  DS GOLD interface

DS 藥物發(fā)現(xiàn)與生物大分子計(jì)算模擬平臺(tái)提供了 GOLD 程序的接口，并提供了設(shè)置 interaction filter 的功能。需要用戶(hù)有 GOLD 軟件才能使用。

基于片段的藥物設(shè)計(jì)模塊

  •  DS Ludi

全新藥物分子設(shè)計(jì)工具。使用 Ludi 來(lái)發(fā)現(xiàn)新的具有潛在活性的化合物，可節(jié)省研究者大量的時(shí)間。Ludi 強(qiáng)大的設(shè)計(jì)工具允許使用者在實(shí)驗(yàn)分析之前模擬篩選，并允許對(duì)已有的化合物進(jìn)行改造。Ludi 易于操作，它包含有 drug-like 片段庫(kù)，同時(shí)也允許用戶(hù)將自己的分子片段加入到片段庫(kù)中。

  •  DS De Novo Evolution

在 Ludi 連接模式基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的基于受體的小分子藥物從頭設(shè)計(jì)方法。在給定母核結(jié)構(gòu)的情況下，DS De Novo Evolution 可以自動(dòng)地為研究人員設(shè)計(jì)潛在的與受體有高親和力的小分子化合物，大大縮短了全新小分子藥物發(fā)現(xiàn)及改造的周期。DS De Novo Evolution 能夠在一定分子骨架的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)與受體結(jié)合位點(diǎn)結(jié)構(gòu)和化學(xué)特征互補(bǔ)的全新小分子，并可以進(jìn)行不同層次的優(yōu)化，包括分子水平和片段水平，是設(shè)計(jì) Me-Better 類(lèi)藥物分子的有力工具。同時(shí)使用者可以用試劑價(jià)格或象藥性等原則來(lái)限定所設(shè)計(jì)連接點(diǎn)上的取代基，通過(guò)這種方法設(shè)計(jì)得到的分子可以是易于實(shí)驗(yàn)合成的或者是具有更好的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的。

  •  DS MCSS

基于片段的藥物設(shè)計(jì)工具?？梢詫⒍鄠€(gè)分子片段同時(shí)對(duì)接進(jìn)入蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)，尋找片段的*結(jié)合位置區(qū)域，是強(qiáng)有力的全新藥物設(shè)計(jì)工具，也可以用來(lái)表征和分析蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)處的特性。這一功能的實(shí)現(xiàn)需要 DS CHARMm Lite。

  •  DS Grow Scaffold

基于藥化反應(yīng)生長(zhǎng)片段工具。能夠選取配體分子中某個(gè)原子或者某一個(gè)基團(tuán)作為反應(yīng)位點(diǎn)，選取經(jīng)典的藥化反應(yīng)，如：酰胺合成反應(yīng)、醚合成反應(yīng)?？蛇x擇性的采用 MM-GBMV/SA 模型優(yōu)化配體分子和/或選取的部分蛋白分子側(cè)鏈。采用*的受體藥效基因特征指紋的方法探測(cè)受體-配體相互作用。后根據(jù)蛋白口袋匹配特性枚舉化合物并進(jìn)行帕累托優(yōu)化。

  •  DS Replace Fragment

基于電子等排體替換的骨架躍遷工具?？梢栽谟惺荏w蛋白結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)下進(jìn)行或者脫離蛋白結(jié)構(gòu)的需要單獨(dú)進(jìn)行?？蛇x擇性的采用 MM-GBMV/SA 模型優(yōu)化配體分子和/或選取的部分蛋白分子側(cè)鏈。采用*的受體藥效基因特征指紋的方法探測(cè)受體-配體相互作用。也可以選擇性的采用用戶(hù)自定義的分子描述符以基于結(jié)構(gòu)相似性對(duì)分子進(jìn)行排序和過(guò)濾。后根據(jù)蛋白口袋匹配特性枚舉化合物并進(jìn)行帕累托優(yōu)化。

基于藥效團(tuán)的藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)模塊

  •  DS Catalyst Conformation

多樣、*且快速的構(gòu)象模型生成工具，可以選擇采用 Polling 或 CAESAR 算法，也可采用系統(tǒng)搜索或隨機(jī)方法生成構(gòu)象，生成的構(gòu)象可用于產(chǎn)生藥效團(tuán)模型或進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)搜索。

  •  DS Catalyst Hypothesis

對(duì)一組化合物進(jìn)行基于特性結(jié)構(gòu)的比對(duì)并自動(dòng)生成藥效團(tuán)模型的工具。這些特性結(jié)構(gòu)包括親疏水性基團(tuán)、氫鍵給體/受體和正/負(fù)電荷基團(tuán)等。產(chǎn)生藥效團(tuán)模型時(shí)如果提供具體的活性數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生 3D-QSAR 藥效團(tuán)并用之來(lái)預(yù)測(cè)新化合物的活性，如果在產(chǎn)生藥效團(tuán)的過(guò)程中考慮排除體積，從而引入受體占有空間位阻的信息，精修后得到的藥效團(tuán)模型可以提高預(yù)測(cè)能力；產(chǎn)生藥效團(tuán)模型時(shí)如果不提供具體的活性數(shù)據(jù)，可根據(jù)化合物和藥效團(tuán)疊合、匹配的情況對(duì)候選分子或三維數(shù)據(jù)庫(kù)搜尋結(jié)果的活性進(jìn)行定性的評(píng)價(jià)。對(duì)于已知受體-配體結(jié)合模式的晶體結(jié)構(gòu)復(fù)合物，用戶(hù)可以基于該復(fù)合物真實(shí)的相互作用特性直接產(chǎn)生具有選擇性的藥效團(tuán)模型。

  •  DS Catalyst Shape

用一個(gè)特定化合物的形狀作模板，確定可能與此模板具有相似形狀的化合物。該模塊是對(duì)基于化學(xué)特征藥效團(tuán)搜尋方法的一個(gè)有效補(bǔ)充。

  •  DS Catalyst Score

提供了分子和藥效團(tuán)之間比較、疊合的工具，快速地評(píng)價(jià)或排序?qū)嶒?yàn)得到的或數(shù)據(jù)庫(kù)中的化合物。

  •  DS Catalyst Structure Based Pharmacophore （SBP）

基于受體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生精準(zhǔn)的藥效團(tuán)模型。SBP 從受體位點(diǎn)的特性直接得到相互作用位點(diǎn)圖，并且將這個(gè)信息轉(zhuǎn)化成適用于快速三維數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的藥效團(tuán)模型。這些相互作用位點(diǎn)圖還可以進(jìn)行編輯、分類(lèi)，以確保只有重要的信息會(huì)被保留下來(lái)用于虛擬篩選。同時(shí) SBP 中還可考慮受體活性位點(diǎn)處氨基酸殘基的空間排布，使得通過(guò)虛擬篩選得到的分子不僅滿足和受體結(jié)合位點(diǎn)化學(xué)特征上的互補(bǔ)，還可以在空間上很好地結(jié)合在活性位點(diǎn)空腔處。SBP 引入了那些使用受體結(jié)構(gòu)信息的*方法，這些方法已經(jīng)在高通量篩選的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中所使用。Catalyst SBP 模塊還可以將配體分子一次與多個(gè)藥效團(tuán)模型同時(shí)進(jìn)行匹配，從而為配體分子尋找可能的作用靶標(biāo)或預(yù)測(cè)其選擇性及可能的毒副作用。使用 Catalyst SBP 模塊，用戶(hù)可以方便地構(gòu)建屬于自己的藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)。

  •  DS Catalyst DB Build

建立及管理化合物的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，它可以與 MDL ISIS 數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系。

  •  DS Catalyst DB Search

基于藥效團(tuán)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)搜索的工具，可以幫助科研人員查找到可能的先導(dǎo)化合物。這些可檢索的藥效團(tuán)中包含了結(jié)合特征、形狀以及特性約束等信息，將這樣的藥效團(tuán)作為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索條件，在包含了成千上萬(wàn)分子結(jié)構(gòu)的商業(yè)或內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行查詢(xún)。DS Catalyst DB Search 在檢索時(shí)還考慮了分子三維結(jié)構(gòu)的柔性。DS Catalyst DB Search 模塊除了提供檢索引擎外，還免費(fèi)提供 Maybridge 和 NCI 的數(shù)據(jù)庫(kù)。

  •  DS De Novo Ligand Builder

藥效團(tuán)引導(dǎo)的全新配體構(gòu)建工具。它采用一種新穎而*的基于片段的藥物設(shè)計(jì)方法（FBDD），片段放置的位置受藥效團(tuán)支配。這樣產(chǎn)生的化合物不僅與蛋白活性位點(diǎn)互補(bǔ)，而且化合物之間的互補(bǔ)性有利于產(chǎn)生新的先導(dǎo)化合物。這個(gè)有力的工具能用于迅速產(chǎn)生許多包含與特定靶標(biāo)結(jié)合必需特征的化合物。

  •  PCDB （PharmaCoreDB）

PCDB 是由北京大學(xué)聯(lián)合上海藥物所、創(chuàng)騰科技有限公司和中國(guó)醫(yī)學(xué)*藥物所、四川大學(xué)及華東理工大學(xué)，共同推出的一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，面向生命科學(xué)和藥物研發(fā)領(lǐng)域的藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)（該數(shù)據(jù)庫(kù)的研發(fā)得到了國(guó)家 863 課題的資助）。PCDB 2.0 提供了超過(guò) 2300 個(gè)基于靶標(biāo)結(jié)構(gòu)或活性小分子的藥效團(tuán)，并按照靶標(biāo)類(lèi)型、蛋白來(lái)源、相關(guān)疾病、治療領(lǐng)域、生化類(lèi)型等方面進(jìn)行了分類(lèi)，其中的大多數(shù)藥效團(tuán)都經(jīng)過(guò)檢查并根據(jù)需要進(jìn)行手工修正，具有很高的可靠性。相關(guān)研究結(jié)果表明該藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)可以很好地應(yīng)用于活性分子的篩選、多靶標(biāo)多配體結(jié)合研究、中藥多組分協(xié)同作用機(jī)理研究等藥物研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，同時(shí)在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有藥物的新用途方面也有很好的應(yīng)用前景。

  •  PharmaDB

藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)，包含基于 scPDB（2010）中7028個(gè)復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)建的 117423 個(gè)藥效團(tuán)模型，并根據(jù)不同的靶標(biāo)類(lèi)型進(jìn)行了分類(lèi)，是目前市場(chǎng)上大的受體-配體復(fù)合物藥效團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)。結(jié)合 PharmaDB ，Discovery Studio 可以快速有效地進(jìn)行反向找靶、中草藥有效成分的確定以及化合物毒副作用評(píng)價(jià)。

基于小分子的藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)模塊

  •  DS QSAR，DS QSAR+

定量構(gòu)效關(guān)系研究工具?？梢杂?jì)算接近千種與生物活性或 ADME/T 性質(zhì)相關(guān)的描述符，包括分子拓?fù)涿枋龇?、分子指紋在內(nèi)的一系列基本性質(zhì)。同時(shí)可以調(diào)用半經(jīng)驗(yàn)量子力學(xué)程序 VAMP 計(jì)算與電子相關(guān)的描述符。還提供了多種統(tǒng)計(jì)工具，如 Bayesian 模型、多元線性回歸、偏小二乘法等，用于對(duì)各種復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和數(shù)據(jù)挖掘。

  •  DS MMP

反向 SAR 分析技術(shù)。能夠利用以前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)快速獲取活性懸崖（activity cliff），用來(lái)理解結(jié)構(gòu)已知的化合物相關(guān)基團(tuán)之間性質(zhì)差異和從頭設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)新穎的化合物。

  •  DS DMOL3 Descriptor

使用基于泛函密度理論的量子力學(xué)程序 DMOL3 計(jì)算分子中與電子相關(guān)的描述符。

  •  DS Library Design

大規(guī)模組合化學(xué)庫(kù)的構(gòu)建和分析工具。Library Design 模塊提供了一整套專(zhuān)為化學(xué)庫(kù)設(shè)計(jì)而定制的分子相似性和多樣性聚類(lèi)分析方法。用戶(hù)可以快速地構(gòu)建各種組合化學(xué)庫(kù)，應(yīng)用強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析和顯示工具對(duì)組合化學(xué)庫(kù)的各種性質(zhì)進(jìn)行分析和比較，在化學(xué)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中使用 Pareto 優(yōu)化方法優(yōu)化多種性質(zhì)等，以達(dá)到用戶(hù)按實(shí)際需要對(duì)化合物庫(kù)進(jìn)行整理和改造的目的。

  •  DS ADMET

提供了從化學(xué)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)吸收、分布、代謝、排泄（ADME）和毒理性質(zhì)的6個(gè)計(jì)算模型。優(yōu)化 ADME/T 性質(zhì)在藥物研發(fā)過(guò)程中是非常關(guān)鍵的，因?yàn)閾?jù)統(tǒng)計(jì)超過(guò) 80% 的新化學(xué)實(shí)體在新藥研究的后期被淘汰。初步估計(jì)這些失敗的原因有一半是由于 ADME/T 性質(zhì)不符合要求。ADMET 模塊提供了計(jì)算 ADME/T 預(yù)測(cè)值的工具，能夠在藥物發(fā)現(xiàn)的早期階段就對(duì)可能有問(wèn)題的新化學(xué)實(shí)體進(jìn)行預(yù)測(cè)。運(yùn)用這些模塊將顯著地降低藥物發(fā)現(xiàn)的費(fèi)用，同時(shí)節(jié)省了成功候選藥物發(fā)展和評(píng)估的時(shí)間。DS ADMET 現(xiàn)在包含了血漿蛋白結(jié)合、肝毒性、人細(xì)胞色素 P450 2D6 酶結(jié)合、被動(dòng)的腸內(nèi)吸收性、血腦屏障穿透性、25 合下的水溶性等 6 個(gè)模塊。建立這些模塊的數(shù)據(jù)來(lái)源于大量文獻(xiàn)報(bào)道和實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，同時(shí)這些模型都得到了廣泛的驗(yàn)證。它們可以用來(lái)分析和設(shè)計(jì)虛擬組合庫(kù)，也可以用來(lái)分析單個(gè)分子。

  •  DS TOPKAT

化合物毒理性質(zhì)預(yù)測(cè)工具。通過(guò)化合物的二維結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建高質(zhì)量的QSTR（定量結(jié)構(gòu)-毒性關(guān)系）模型，并對(duì)各類(lèi)有機(jī)化合物的諸如急性毒性、慢性毒性、誘變性、再生性等毒理性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)還可以考慮化合物對(duì)環(huán)境毒性的影響，大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和投入。DS TOPKAT 的技術(shù)——“*預(yù)測(cè)空間”評(píng)估驗(yàn)證技術(shù)（OPS 技術(shù)（（估驗(yàn)證技術(shù)（技術(shù)（驗(yàn)證技術(shù)（毒性、慢性毒性、），以及高效的批處理預(yù)測(cè)能力，使得它可以對(duì)大批量的有機(jī)化合物的毒理性質(zhì)進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，滿足各類(lèi)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)化合物進(jìn)行毒理研究的需求。研究者也可以將自己的毒性數(shù)據(jù)與已有的毒性數(shù)進(jìn)行整合，構(gòu)建新的 TOPKAT 毒性模型。

生物大分子 X-ray 晶體結(jié)構(gòu)解析模塊

  •  DS X-RAY

X-ra y科學(xué)功能模塊為從事X射線晶體學(xué)家和基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)科學(xué)家提供了從X射線晶體學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到結(jié)構(gòu)構(gòu)建和精修的工具和工作流程。基于成熟的 CNX 軟件包和 DS 的流程搭建平臺(tái)，可以很方便地通過(guò)工具面板、工作流程、命令行等多種方式實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)和精修，包括產(chǎn)生電子密度圖、去除水分子、驗(yàn)證配體的位置和相互作用等操作。此外，還可以進(jìn)行蛋白-配體復(fù)合物結(jié)構(gòu)的高通量預(yù)測(cè)計(jì)算。通過(guò)配體在蛋白中的放置、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、溶劑化等一系列自動(dòng)流程化的運(yùn)作來(lái)實(shí)現(xiàn)蛋白-配體復(fù)合物結(jié)構(gòu)的高通量計(jì)算。
 

創(chuàng)騰科技有限公司

關(guān)注 “創(chuàng)騰科技” 微信公眾號(hào)，獲取學(xué)習(xí)資料

預(yù)知詳情/獲取學(xué)習(xí)資料，請(qǐng)搜索進(jìn)入：【創(chuàng)騰科技網(wǎng)站】