摘要：ZINC数据库是一个已经进行过系列准备、并生成高质量3D构象的小分子化合物数据库，可以直接用于分子对接等虚拟筛选。本文描述了如何从ZINC下载3D数据库，并合并为单一文件。

为什么用ZINC数据库

数据库的准备是非常繁琐的流程，需要对不同来源的化合物数据库进行系列的准备,在OpenEye | 化合物数据库的准备一文中已经详细讨论过。ZINC数据库是开源学术免费，已经进行了充分的准备并可以直接用于分子对接等虚拟筛选。本文的目的是演示如下从ZINC下载可以直接使用的3D数据库。

ZINC数据库的下载

ZINC最新版本为ZINC15，下载地址为：http://zinc15.docking.org。ZINC数据库提供了cURL,powershell,wget等方式下载。

ZINC15的下载

没有必要下载ZINC15的全库，可以根据自己的需求通过选项来控制下载化合物的特征，简要说明如下：

  1. 访问数据库

    2. 访问ZINC15数据库：http://zinc15.docking.org，点击Tranches选项卡。

  2. 选择合适的理化性质

    3. 再分子量与logp的坐标上点击确认自己需要的分子量范围与logp范围（见示意图步骤1）。

  3. 根据需要选择2D还是3D数据库

    4. 点击2D或3D，可以选择下载2D的SMILES或者3D的结构，见示意图步骤2。注意：该操作要在进行其它选择之前做。鉴于我们的目的是下载已经准备好的3D结构，那么点击3D（由于网络的原因，可能需要点时间加载）。

  4. 选择化合物的可获取方式

    5. 示意图第3步可以选择化合物的可获取状态:比如有库存(in stock)、等等也可以（wait OK）…。

  5. 根据化合物特性下载

    6. 示意图第4步可以选择化合物的类药、类先导、片段等特性。

  6. 选择下载方法

    7. 示意图第5步可以选择下载脚本的类型。比如linux可以用curl或wget；windows可以用Powershell。选择一种下载方法即可。

  7. 下载数据库

    8. 假设你选择了wget，你会下载一个类似于”ZINC-downloader-3D-sdf.wget”文件名的下载脚本，键入下面命令执行下载脚本：

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    sh ZINC-downloader-3D-sdf.wget

    注意：如果下载3D数据，硬盘一定要大！

下载后数据库的合并

以SDF格式文件为例，下载到的数据库保存在2级目录，并被压缩，如下目录结果所示：

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.
├── AA
│   ├── AAML
│   │   └── AAAAML.xaa.sdf.gz
│   ├── AAMM
│   │   └── AAAAMM.xaa.sdf.gz
│   ├── AAMN
│   │   └── AAAAMN.xaa.sdf.gz
...
 
│   │   └── AAEBRO.xaa.sdf.gz
│   └── EBRP
│       └── AAEBRP.xaa.sdf.gz
├── BA
│   ├── AAML
│   │   └── BAAAML.xaa.sdf.gz
│   ├── AAMM
│   │   └── BAAAMM.xaa.sdf.gz
│   └── AAMN
│       └── BAAAMN.xaa.sdf.gz
...

目录名称或文件名称中的大写字母是6D-化学空间坐标，可以很方便的管理你的数据库。常见的一个问题是：如何把这些sdf.gz文件合并为一个sdf文件呢？其实很简单，假设当前目录仅包含从zinc下载的内容，使用下面的脚本将各个.sdf.gz合并：

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ls -d *|while read dir_1
do
  ls -d ${dir_1}/*|while read dir_2
                   do
                       ls $dir_2/*.sdf.gz|while read file
                                          do
                                            cat $file >> ZINC-3D-merged.sdf.gz
                                          done
                   done
done

现在我们得到一个合并后的文件：ZINC-3D-merged.sdf.gz。该文件可以直接用于分子对接虚拟筛选、Ligandscout构象搜索(idbgen数据库准备，建议设置允许重复结构)。

文献

  1. Irwin, J. J.; Shoichet, B. K. ZINC – A Free Database of Commercially Available Compounds for Virtual Screening. J. Chem. Inf. Model. 2005, 45 (1), 177–182. https://doi.org/10.1021/ci049714+.