摘要:Flare V5即将发布,本文预告了部分新功能与特性。Flare V5是Cresset基于结构的设计平台,通过整合基于配体的方法来提供分子设计解决方案。它不仅包含了新的科学及其改进,而且还嵌入Forge的各种功能,例如定性和定量SAR模型、药效团构建以及通过Flare Python API提供的QSAR功能。 分子动力学模拟、自由能微扰(FEP)计算的速度和自动化有了显著地改进。

原文:Giovanna Tedesco(26 May 2021). Sneak Peek at Flare™ V5: Your agile integrated platform for drug discovery. Retrieved from https://www.cresset-group.com/about/news/sneak-peek-flare-v5
编译:肖高铿/2021-05-28

Flare V5建立在Cresset基于结构的设计平台上,通过整合基于配体的方法来提供分子设计解决方案。它不仅包含了新的和改进的科学,而且还嵌入了之前属于Forge的各种功能,例如定性和定量SAR模型、药效团构建以及通过Flare Python API提供的QSAR功能。自由能微扰(FEP)计算的速度和自动化有了显著地改进,分子动力学模拟也有了显著的改进。

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然而,一个集成药物发现平台的开发不仅仅是提供你可以信任的尖端、强大的科学。 创建一个伟大的产品还关乎提供一个敏捷的、易于使用的工作环境,每当你有建模工作要做时你可以舒适和高效地使用。

想先睹为快?请与我一起深入了解Flare的一些旨在让您工作更轻松、互动更高效的新功能。

3D视窗同步

在Flare V1中,我们将配体和蛋白质分开放在主界面内的专用表单中。我们认为这给用户带来了许多好处,因为这便于用户与Flare内的分子交互。在此版本中,我们添加了新功能,进一步改进了原始设计决策,使您能够快速实现目标。

将配体和蛋白分开的直接结果, 我想强调的第一个特点是:在3D视图中保持配体和蛋白同步选中的能力(图1)。

如果你在浏览一长串的配体-蛋白质复合物结构,并且你想在所属蛋白质的活性位点中查看每个配体,那么这个功能就非常有用。在View选项卡中的按下按下“Synchronize Selections”按钮并开始滚动即可。 当你选择一个或多个配体时,相关的蛋白质也将被选择并显示在3D窗口中。

先选蛋白关联配体的反过来操作也可以:在选择一种蛋白质时候,相关的配体也将显示出来。如果您想在网格模式下查看,请使用“grid”。

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图1: 用‘Synchronize Selections’按钮可将3D视窗中的蛋白与配体同步选中

也非常适合滚动浏览Ensemble Docking实验得到的结合模式,可确保你始终看到正确的蛋白质。

聚焦结合位点

你刚刚王Flare里载入了一些有趣配体-蛋白复合物,你想先看看配体-蛋白质之间的相互作用,然后再继续你的实验。一个快速将视图聚焦于某一特定配体并开始探索它如何在活性位点中相互作用的方法是在Flare菜单Home选项卡中按下新的“Foucs”按钮(图2)。

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Figure 2: 按下Home选项卡的“Focus”按钮可聚焦于选定的配体

现在,您可能想创建一个信息丰富的视图,以便保存以备后用。

在图3中,我稍微旋转了一下视图,按了“contacts”按钮来显示配体-蛋白质的相互作用,将飘带样式改为管状(我最喜欢的),改变了一些残基的显示,通过添加一个彩色蛋白质表面来增加图片的深度。 创建这样的一张图片只需点击几下,按下“Capture Screne”按钮,我就把它保存在项目故事板中。“Capture Screne”按钮已经被移到Home选项卡,这样就更容易找到了。

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图3. 按下“Capture Scene”按钮可以将信息丰富的视图保存在Storyboard中。

搜索配体与蛋白

你曾经在自己的项目中“丢失”过一个分子吗?我总是发生这样的事。我知道它就在那里,但如果这个项目很大,有几十、几百或几千个配体和许多蛋白质,我偶尔会很难找到它。

主页选项卡中的新“Search”框(图 4)使您能够根据各种标准搜索配体和蛋白质。

  • 根据配体与蛋白的名称(支持通配符*)
  • SMILES与SMARTS模式
  • 蛋白序列,链残基名称,残基序列
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图4. Flare V5Flare V5 在主页选项卡中有一个新的“search”框,便于在项目中定位您的配体和蛋白质。

例如:上述项目包含取自一项专利(美国专利2015/0038510)的82个配体。我想找到所有含有6-indazole的R-基团的配体。我所要做的就是在搜索框中键入SMILES“ccc2cnc2c1”:我被告知这与28个配体匹配,我可以按下键选中它们。我现在可以用右键将其移动到预测集(Flare中预定义的角色)。任务完成:总共3次点击找到我要找的配体。

当然,有许多其他方法可以完成这个工作流(例如,设置一个结构过滤器),但这是以最少点击次数的有效方式完成的。

也可以搜索蛋白:见下面另一个我常用的工作流。

蛋白的隐藏与再现

您有一个相对较大的项目,其中保存了所有蛋白质的原始结构和准备好的结构。您希望保留原始蛋白质结构,因为它们具有电子密度图和替代构象信息(两者都是Flare V5中的新功能):您可能在某个时候需要这些蛋白质,但现在它们使蛋白表单中的视图变得混乱。在“Search”框中,输入“_P”并按下:这将选中所有准备好的蛋白。现在从“Select”下拉菜单中,选择“Invert Protein Selection”:现在所有原始蛋白都被选中。右键单击任意蛋白并选择“Hide”即可将凌乱的原始蛋白从视图中隐藏起来了(图 5)。

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图5. Flare V5使你能够将蛋白方便的从视图中隐藏起来

既然我已经发现了如何隐藏我现在不想显示的蛋白,我该如何将它们带回来? 轻松完成:单击“Hidden”链接并决定是否要取消隐藏特定蛋白质还是全部(图 6)。

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图6. 将从视图中隐藏的蛋白带回来

更轻松地与配体表单交互

Flare V5 现在使您可以更轻松地使用配体表单。 自 Flare V1 以来,我们在表单中使用“角色(role)”,可以将配体组织成不同的组——例如那些有生物数据的组和那些没有生物数据的组。在此版本中,我们添加了一个“Select”按钮,使您可以一键选择角色中的所有配体,而不会干扰您使用键盘箭头在配体列表上下滚动。在角色名称上用右键单击菜单,您可以在列表中向上或向下移动整个配体角色,比如将最重要的角色移动表单开头或复制整个角色(图 7)。

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图7. Flare V5的特点之一是增强了管理配体表单的角色的功能。

作为 Forge向Flare过渡的一部分,我们引入了预定义的角色名称(训练集、测试集、参比分子、预测集)来帮助您构建 QSAR 模型。 然而,在 Flare 中不需要使用这些角色(除非你想),因为可用任何角色来构建QSAR 模型,只要它包括所有相关的配体。

为Flare的Forge用户提供支持的导览

为了帮助 Forge 用户过渡到Flare V5,或者如果您是Flare的新手,您可以在“Help”选项卡中访问一系列导览。这些分步教程将帮助您熟悉如何设置并运行基于配体的叠合、对接与打分、QSAR 构建和药效团创建(图 8)。 我们将对此进行添加,因此如果您有特定的功能需要导览,请告诉我们,我们会优先考虑最需要的功能。

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图8:导览为您提供Flare V5功能的分步教程

组织您的蛋白表面

Flare 为您提供了蛋白质表面各种类型的选项,例如,用原子颜色、纯色、静电势、与所选配体的静电互补性、二级结构以及疏水性等对蛋白的溶剂排除表面着色。 此外,您可以显示正、负蛋白场,以及疏水和形状场。

在Flare V5 中,Surfaces 窗口(保存所有蛋白表面的位置的地方)已得到改进,以便更容易使它们井井有条。

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图9: Flare中的表面视窗

与之前版本的 Flare 一样,当您创建蛋白表面时,您可以决定要应用的颜色类型、表面类型(实体或网格)、质量和表面的透明度(如果合适的话)、需要计算表面的区域(所有蛋白质、可见原子或选中的原子),还可以对设及蛋白质链进行指定。

此外,如果您为同一蛋白质创建多个表面,您可以为它们命名。 这使得它们更容易找到,并且可以通过双击表面的名称来键入新名称以轻松地重命名。

还添加了按钮用于复制表面、导出/导入不同文件格式的某些表面类型。操作按钮可用于执行批量操作——例如,您可以选择所有表面然后复制或删除它们。

了解有关Flare V5中基于配体和结构方法的更多信息

我将在6月16日的Cresset 用户会议上介绍Flare V5。6月17日,Cresset首席科学官Mark Mackey将展示Flare V5 中基于结构设计背后的科学。我鼓励您注册会议以了解Flare V5的更多信息,并有机会向我们提问。

Flare V5试用

如果您有兴趣了解Flare V5将如何使您的项目受益,请申请评估以亲自试用。