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25个分析 Skill · Codar 生信插件

AI 药物发现

计算药物发现要回答的是:靶点值不值得做、哪些分子可能结合、结合之后成药性如何。常见数据是靶点结构、化合物库的 SMILES 和公开活性数据。在 Codar 里,这个方向覆盖靶点证据整合、虚拟筛选与对接、QSAR 建模、ADMET 与毒性预测、生成式分子设计、骨架 SAR 分析和逆合成规划。

AI 药物发现能回答哪些研究问题

  • 这个靶点有多少证据支持可以成药?
  • 化合物库里哪些分子值得优先合成?
  • 先导化合物的代谢和毒性风险在哪?
  • 怎么改结构既保活性又改善溶解性?
  • 已上市药物里有没有可以再利用的?

AI 药物发现分析流程

  1. 1

    确认靶点与口袋

    先做靶点证据整合与验证,再定位结合口袋;证据薄弱的靶点先补文献和活性数据,别急着筛。

  2. 2

    整理化合物与活性数据

    做结构标准化与格式转换,检索已知结合活性数据,核对化合物身份,去重并处理盐型和互变异构。

  3. 3

    筛选与排序

    可做结构基础虚拟筛选、AI 对接、药效团筛选、分子相似性与三维形状检索,按需叠加多种策略取交集。

  4. 4

    成药性评估

    对入选分子做 ADMET 性质与毒性预测、毒理风险评估,并查商业可获得性,判断能否直接买到做验证。

  5. 5

    优化与建模

    用 QSAR 建模和骨架 SAR 分析找结构-活性规律,再做生成式设计与 ADMET 优化。

  6. 6

    复核与交付

    对少量候选做结合自由能与对接姿势验证,输出排序表、分子文件、图表和可复现脚本。

常用方法与怎么选

对接打分与结合自由能计算

经典打分函数速度快,适合几十万到百万量级的初筛富集,但打分与真实亲和力相关性有限。基于物理的自由能方法(如 MM/PBSA、FEP 类思路)更接近实测,计算量也大得多,通常只用于十几到几十个候选的复核与排序校正。

配体基础与结构基础虚拟筛选

有靶点结构时走结构基础路线,直接对接到口袋;结构不可靠或为柔性靶点时,更稳的是从已知活性分子出发,用药效团、二维相似性和三维形状检索做配体基础筛选。两条路线各自的假阳性模式不同,取交集往往比单用一种更可靠。

QSAR 建模与评估方式

常用描述符加树模型或图神经网络。关键不在算法,而在数据划分:随机划分会因为同系列分子互相泄漏而严重高估性能,骨架划分或时间划分更能反映对新骨架的外推能力。还要界定适用域,域外预测不应直接采信。

ADMET 预测的定位

ADMET 模型通常基于公开实验数据训练,溶解度、渗透性、CYP 抑制这类端点数据较多、相对可用;复杂的体内毒性端点数据少、标注噪声大,更适合做风险分级和去粗取精,而不是替代实验结论。预测结果只用于排序优先级。

需要准备的数据

  • 靶点蛋白结构与口袋位置
  • 化合物库的 SMILES 或 SDF 文件
  • 已知活性数据与阳性对照分子
  • 需要优化的先导化合物结构
  • 药代分析用的浓度-时间数据

能得到的结果

  • 候选分子排序表与对接姿势
  • ADMET 与毒性风险预测结果
  • QSAR 模型及其性能评估
  • 生成式设计产生的新分子
  • 骨架与 SAR 分析图表
  • 逆合成路线与可获得性清单

AI 药物发现插件包含的分析能力

共 25 项。启用插件后,Codar 会按任务自动选用,不需要逐个记住名称。

  • AI蛋白质-配体对接
  • 药物-靶点结合活性数据检索
  • 生成式分子设计与ADMET优化
  • 逆合成路线规划
  • 药物再利用候选排序
  • ADMET性质与毒性预测
  • 化合物信息检索与身份核对
  • 非房室药代动力学分析
  • 抗菌肽活性与MIC预测
  • 化合物商业可获得性检索
  • 共价抑制剂设计
  • 三维构象与形状相似性
  • GPCR配体药理分析
  • 候选化合物毒理风险评估
  • 分子相似性与子结构检索
  • 分子结构标准化与格式转换
  • 化学骨架与SAR分析
  • 靶向蛋白降解剂设计
  • 药效团建模与筛选
  • 结合自由能与对接姿势验证
  • 分子描述符与指纹计算
  • 药物靶点证据整合与验证
  • 靶点到先导化合物发现
  • QSAR与QSPR建模
  • 结构基础虚拟筛选

在 Codar 里怎么用

  1. 1

    切换到生信模式

    在 Codar 左上角选择 Codar 生信。

  2. 2

    启用「AI 药物发现」

    在插件页找到「AI 药物发现」,安装或启用。

  3. 3

    描述研究问题

    用一句话写清数据和目标,确认分析方案后开始执行。

可以这样提问
帮我针对这个靶点蛋白的结合口袋做虚拟筛选,对候选分子做 ADMET 预测,并给出优先级排序。

AI 药物发现常见问题

虚拟筛选的命中率一般怎么看?

虚拟筛选的作用是富集,不是直接给出活性分子。常规做法是筛完后挑出排名靠前且骨架多样的一批做实验验证,并同时跑诱饵分子评估富集情况。只看打分最高的几个分子风险很大,因为打分函数偏好大分子和高疏水性结构,容易选出难以成药的候选。

ADMET 预测结果可以直接用来淘汰化合物吗?

更合适的用法是排序和预警,而不是硬性淘汰。预测的可靠性取决于分子是否落在模型适用域内,骨架新颖的分子往往超出训练数据范围。实践中常把多个端点合起来看趋势,对预测风险高的结构优先安排体外实验核实,再决定去留。

生成式分子设计产出的分子能合成吗?

不一定。生成模型容易给出打分漂亮但合成路线不明的结构,所以通常要加合成可及性约束,并对候选做逆合成路线规划和商业可获得性检索。能直接买到的类似物往往比全新结构更适合先验证想法。全部计算结果都需要实验确认。

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