配座データベースの構築

1200の既存薬から構成されるPrestwick Chemical Libary(R)をコマンドユーティリティidbgenを用いて、LigandScout形式の配座データベースに変換しました。発生させる配座数は、omega-fastで最大25(スループット重視)、omega-bestで最大500(精度重視)の設定としています。

Config. Execution time [sec] / Remarks
omega-fast 1512.52 / standalone 2 cores, omega high-throughput settings(25 confs)
omega-best 5464.77 / standalone 2 cores, omega high-quality settings(500 confs)
omega-best
network
1971.39 / network 6 cores, omega high-quality settings(500 confs)

この計測時間には、OpenEye社製のOMEGAを利用した配座発生だけでなく、高速スクリーニングのためのアノテーション(注釈)をDBに追加する時間も含まれています。
ネットワーク分散処理により、高効率なデータベース構築が可能です。

バーチャルスクリーニング

Prestwick Chemical Library(R)から構築したデータベース(1183化合物)に対して、9つの化学的特徴(HBドナー: 1, HBアクセプタ: 3, 疎水領域: 5, 排除体積)からなるファーマコフォアモデルをクエリとして、スクリーニングを実施しました。この操作は、GUIから直接実行することもできますが、今回は、時間計測のため、コマンドラインユーティリティ iscreen を使用しています。

Cases Overall execution time [sec] / Remarks
case #1 33.28 / standalone 2 cores, PCL2_fast, omitted features: 0, Hit: 0
case #2 463.01 / standalone 2 cores, PCL2_best, omitted features: 0, Hit: 1
case #3 305.84 / network 6 cores, PCL2_best, omitted features: 0, Hit: 1
case #4 3877.64 / network 6 cores, PCL2_best, omitted features: 1, Hit: 1

排除体積を考慮、Max. omitted featuresが0の場合、スタンドアロン環境でも毎秒2.5~3.5化合物を処理しており、非常に高速なスクリーニングが可能です。

スクリーニングに利用したファーマコフォアクエリ

ベンチマーク環境

ライブラリ
* Prestwick Chemical Library(R)
* 1200低分子化合物, 100% being marketed drugs
* SMILES形式LigandScout
* Version 3.01 build 20100610
マスターノード
* Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU P8800 @2.66GHz
* 4.00 GB RAM
* Windows 7 Home Premium - 64bit
スレーブノード(分散処理)
* AMD Opteron(tm) Quad Cores 2.1 GHz
* 6.00 GB RAM * Fedora 12 - 64bit