如何尋找結構類似的小分子藥物
Remdesivir
有關探究COVID-19的可能療法, Remdesivir(瑞德西韋)是目前主要的抗病毒藥物, 但它也是美國藥企吉利德公司(Gilead Sciences, Inc.)的專利。我們以Remdesivir的結構為基礎, 如何去搜尋其它結構類似Remdesivir的化合物, 是否可供探索也具有抗病毒的特性呢? 本期就提供大家一個簡易的搜尋方法, 從NCBI的PubChem資料庫搜尋。
首先, 開啟PubChem網頁(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/), 以關鍵字remdesivir搜尋,
結果如下:
點選中間的Similar Structures Search (箭頭處),
可見到目前Similarity項下有大於994個結構, 但如何設定它的相似度呢? 點選右邊的Settings, 可以發現它的原始設定為90%, 可調整橫桿設定值。
以相似度95%為例, 所得的結構有480個
這時可以再次點選右邊的Settings, 關閉設定。
我們接下來要下載這480個結構, 點選右邊的”Push to Entrez”
連結到PubChem Compound頁面, 如下圖所示, 不須勾選任何compound, 直接點選右邊的”Structure Download”,
出現下載選項, 請在”Choose a compression type”選擇None, 接著按下”Download”即可。
選擇下載的位置, 檔名會是亂數產生的檔名, 副檔名是sdf,
下載後的sdf檔可以用PyMOL檢視分子結構:
可能在資料庫中有相同的結構, 所以這邊顯示只有308個結構, 這些結構後續即可進行分子對接(Molecular docking)和大量虛擬篩選(Virtual screening)的操作, 應用在藥物設計方面。同樣尋找結構類似的小分子藥物的過程也可應用在各種標的物的小分子藥物虛擬篩選, 此外, 除了PubChem外, 像是ZINC (https://zinc.docking.org/), ChemSpider (https://www.chemspider.com/), DrugBank (https://www.drugbank.ca/) 都是不錯的小分子藥物資料庫, 可善用搜尋條件, 自行建立所需的小分子藥物資料集。