MCE邀您參加上海計算生物學(xué)藥物篩選AI算法挑戰(zhàn)賽

瀏覽次數(shù)：3977　發(fā)布日期：2023-12-22　

2023 (首屆) 上海國際計算生物學(xué)創(chuàng)新大賽

開賽啦!!!

大賽所用化合物庫均由 MCE 獨家提供！

MCE 獨家 MegaUni 庫是運用生成式人工智能技術(shù)，構(gòu)建出的兼具新穎性、類藥性、多樣性、可合成性的超大化合物庫，包含以前未被發(fā)掘的化合物結(jié)構(gòu)，幫助研究人員尋找到更有效、更具選擇性的新藥目標(biāo)。

1800 萬個化合物數(shù)據(jù)資源如下(化合物庫應(yīng)賽事要求有調(diào)整)：

庫① MCE 生物活性庫 ，約 1.5 萬個分子;

庫② 商業(yè)現(xiàn)貨高通量篩選庫 ，約 800 萬個分子;

庫③ MCE 獨家 MegaUni 庫 ，約 1000 萬個分子，絕大多數(shù)為未經(jīng)報道的新結(jié)構(gòu)分子。

2023屆藥物篩選AI算法“凌越”挑戰(zhàn)賽是在上海市科委的指導(dǎo)下，由上海市生物醫(yī)藥科技發(fā)展中心發(fā)起舉辦的首屆上海國際計算生物學(xué)創(chuàng)新大賽。

本屆大賽經(jīng)中央廣播電視總臺上�？傉� 、人民日報、青年報、今日頭條、東方新聞、浦東發(fā)布、上海科技等多家媒體聯(lián)合報道。

大賽以 NMDA (N-methyl-D-aspartate，N-甲基-D-天冬氨酸) 受體靶點進行藥物虛擬篩選，即日起至 2024 年 2 月 29 日均可報名參賽，截至發(fā)稿前，大賽已有 72 支團隊報名參加。歡迎所有具有創(chuàng)新能力的企業(yè)或者個人報名參賽，不限地域，每支參賽團隊限定 1-5 人，參賽最高獎勵達(dá) 10 萬元！快快快，叫上你的小伙伴一起來參賽吧~

盡管全球庫存化合物的數(shù)量 (現(xiàn)在約為 1,900 萬) 每年僅增長百分之幾，但按需定制化合物數(shù)量幾乎呈指數(shù)增長，目前按需定制化合物的需求量已經(jīng)增長至數(shù)百億個分子，數(shù)年后將達(dá)到 10¹¹- 10¹² 數(shù)量級 (圖 1A)。如果能夠針對化學(xué)空間進行有效的挖掘必定能夠發(fā)現(xiàn)更多有價值的藥物。預(yù)知到其中蘊藏的巨大前景，MCE 基于經(jīng)過實驗驗證的化學(xué)反應(yīng)規(guī)則和高質(zhì)量的 4 萬余種庫存分子砌塊，依托強大的計算能力，選擇合適的反應(yīng)方案后 (圖 1B)，構(gòu)建了具有 4 千多萬個分子的虛擬組合化合物庫。

圖 1. 組合化學(xué)探索無限化學(xué)空間^[1][2]。

A. 按需定制化合物增長需求量 (NPMI 分析); B. 虛擬組合化合物庫反應(yīng)規(guī)則舉例。

具備類藥性的化合物不一定能成為藥物，但是在理化性質(zhì)上具備極高的成為藥物的可能性。MCE 計算化學(xué)團隊充分考慮化合物的類藥性，剔除了虛擬組合化合物庫中所有不符合“Lipinski”五原則 (MW<500 g/mol、HBD<5、HBA<10、LogP<5、RB<10、PSA<140 Å) 的分子。除此之外，庫中分子經(jīng)進一步過濾篩選(MedChem/REOS Filter)，剔除了不合適的化學(xué)結(jié)構(gòu) (如泛測定干擾/PAINS 化合物)，避免“目標(biāo)錯誤”。

化合物庫的分子結(jié)構(gòu)多樣性是實現(xiàn)其生物活性多樣性的基礎(chǔ)，MCE 計算化學(xué)團隊詳細(xì)分析了虛擬組合化合物庫的 BMS 骨架及谷本相似度，優(yōu)選分子組成虛擬類藥多樣庫。最后，化學(xué)合成團隊基于一鍋法平行反應(yīng)對庫中分子進行合成驗證。舍棄低效的反應(yīng)方案后，計算化學(xué)團隊對虛擬類藥多樣庫進行迭代優(yōu)化，最終得到了可以滿足 85% 以上可合成性 (SAscore<6) 的 1,000 萬虛擬類藥多樣庫 (HY-L912V)。庫中分子預(yù)測 1-2 步化學(xué)反應(yīng)即可獲得，適于高通量合成，大型虛擬篩選/AI 篩選利器！優(yōu)中擇優(yōu)的 5 萬虛擬類藥多樣庫 (HY-L910V) ，具有 4.67 萬種 BMS 骨架，廣泛的化學(xué)空間，將呈現(xiàn)多樣性的生物學(xué)效應(yīng)。

圖 2. MCE MegaUni 類藥多樣庫建庫流程。

傳統(tǒng)的高通量篩選需要在實驗室內(nèi)對大量化合物進行生物活性篩選，實驗及設(shè)備操作繁瑣，成本較高。相較之下，虛擬篩選則是通過計算機模擬和預(yù)測的方法，在大量化合物數(shù)據(jù)庫中篩選出具有潛在生物活性的化合物，能夠大大加速藥物研發(fā)過程，減少實驗成本和研發(fā)周期 (圖 3)。隨著 AlphaFold 時代的到來，越來越多的蛋白結(jié)構(gòu)已被精準(zhǔn)的預(yù)測到，基于蛋白結(jié)構(gòu)的虛擬篩選方法已突破禁錮，在新藥研發(fā)領(lǐng)域受到越來越多科研人員的青睞�；衔飻�(shù)據(jù)庫作為虛擬篩選的重要工具，同樣決定了小分子藥物研發(fā)的速度和質(zhì)量。定制類藥多樣庫，全新分子結(jié)構(gòu)，新型苗頭物藍(lán)海，虛擬篩選/AI 篩選的不二選擇！

圖 3. 高通量篩選與虛擬篩選周期和成本對比^[3]。

▐ 關(guān)于 MCE
MCE 可提供活性化合物庫、類藥多樣性庫、虛擬篩選數(shù)據(jù)庫等 200 余種化合物庫，化合物總數(shù)約 2,600 萬，相關(guān)產(chǎn)品推薦如下：

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MegaUni 庫+虛擬篩選 "Free"！

MCE 虛擬篩選 “Free” 活動火熱進行中！活動期間（2023.12.25-2024.4.30）定制庫中任意化合物，虛擬篩選服務(wù)免費！虛擬篩選技術(shù)搭配 5 萬虛擬類藥多樣庫 ，助您快速獲得對靶蛋白具有高親和力的苗頭分子。

注：進一步了解活動詳情等信息，請發(fā)郵件至 sales@MedChemExpress.cn 或直接聯(lián)系 MCE 的銷售人員，我們等你哦 ~~~

參考文獻(xiàn)

[1] Irwin, John J, et al. ZINC20-A Free Ultralarge-Scale Chemical Database for Ligand Discovery. J Chem Inf Model. 2020 Dec 28;60(12):6065-6073.

[2] Hoffmann T, Gastreich M. The next level in chemical space navigation: going far beyond enumerable compound libraries. Drug Discov Today. 2019 May;24(5):1148-1156.

[3] Nazarova AL, Katritch V. It all clicks together: In silico drug discovery becoming mainstream. Clin Transl Med. 2022 Apr;12(4):e766.

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