特徴

LigandScout は、ファーマコフォア(薬理作用団)モデルに基づく、インシリコスクリーニング用統合ソフトウェアです。

ファーマコフォアは分子間の相互作用に関連する化学要素の3次元配置で表され、化合物ライブラリからこの特徴に一致する候補化合物を高速・高精度に絞り込む事ができます。ロバストなアライメント(重ね合せ)アルゴリズムが採用されており、構造ベースとリガンドベースの二通りの手法を用いてファーマコフォアモデルを作成する事が可能です。

これらの機能は、長年の経験に基づき、入念に設計されたグラフィカルユーザインターフェイスから利用することができます。また、採用されているアルゴリズムは、開発グループのファーマコフォア研究における定評のある知見に基づいており、科学的に有効性が確認されています。


機能

構造ベースファーマコフォアモデリング

・複合体構造からリガンド周辺構造を考慮したファーマコフォアモデルの自動抽出が可能
・ジオメトリ、辞書およびルールに基づくリガンド部位の自動認識機能
・選択操作などがダイナミックに連動した3D/2D分子ビュー、階層ビュータンパク質-リガンド相互作用の2D表示機能(構造式表示)
・化合物ライブラリ用ライブラリビュー(プロパティ、スコア計算、アライメント)
・複数のリガンドとファーマコフォアから共通ファーマコフォア(Merged/Shared)を作成可能
・補因子、イオン、水分子、金属結合位置(Fe, Mg, Zn, Mn)を考慮可能
・ドッキング機能(Autodock/Vinaビルトイン)
・ドッキング結果の表示、またドッキングポーズからファーマコフォアモデルを作成可能
・結合自由エネルギー予測
・活性部位のリガンドを手動で調整可能(簡易モデリング機能)
・水分子および補因子をリガンドの一部、または高分子の一部として扱うことが可能
・MMFF94力場によるリガンド分子の構造最適化
・パラメータ調整機能(上級ユーザ向け)
・多くの分子ファイル形式(SDF, MOL2, SMI etc.)と画像ファイル形式(EPS, PDF, JPG, PNG etc.)をサポート
・互変異性体の生成機能
・キラル情報の表示
・アポタンパクモデリング
・MDトラジェクトリファイルのインポート・アニメーション

リガンドベースファーマコフォアモデリング

・低分子構造のみを用いたファーマコフォアモデルの構築が可能
・化学的特徴の分類・重ね合せ、排除体積の自動生成、各フィーチャの重み付け機能
・クラスタ分析(ファーマコフォアベース)によるリガンドの分類
・配座発生プログラムiCon

スクリーニング機能

・ファーマコフォアモデルをクエリとして化合物データベースを対象としたバーチャルスクリーニングが可能(フラグメント・モード対応)
・モデル評価のためのROC曲線や濃縮係数(EF値)の自動計算機能
・パラレルスクリーニング機能(ブール式によるクエリ条件設定)
・スクリーニングモード(通常/フラグメント)
・ヒット化合物出力形式(SMI/MOL/SDF/XLS形式)

KNIMEエクステンション

・LigandScoutの多くの機能をKNIME環境(www.knime.org)で利用可能
・プロファイリング機能(化合物を複数のファーマコフォアにアライメント、要Expert)



動作環境

version 4.1 推奨環境

◎intel core i5 同等以上の性能を有するCPUプロセッサ

◎4GB以上のRAM(CPUコア毎2GB超の物理メモリを推奨)

◎64-bit オペレーティングシステム:

 ・Windows

 ・MacOS X

 ・Linux

◎ハードウェアアクセラレータを利用可能なOpenGL 1.2対応の3Dグラフィックカード(NVIDIA製カード推奨)

 

※OSバージョン、グラフィックカード、ドライバ等の組み合わせによっては、画面表示が乱れる等の異常動作が生じる場合があります。評価ライセンスやデモモード等により、事前に動作状況を確認されることをお勧めします。


バージョン履歴

バージョン4.0 主な新機能

アポタンパクモデリング
リガンド接触表面を計算し化学要素を配置する事で、アポタンパクに基づくファーマコフォアモデルを構築可能
ドッキング機能
AutoDock 4.2およびAutoDock Vina 1.1ビルトイン
MDトラジェクトリファイルのインポート・アニメーション
分子動力学計算の結果を利用したファーマコフォアモデリング
新しい配座発生プログラムiCon
inte:Ligand社で独自に開発された配座発生プログラム
KNIMEワークフロー対応
LigandScoutの多くの機能をKNIMEプラットフォーム上で利用可能
その他新機能
結合自由エネルギー推算機能
結合サイト解析ツール
化学要素座標の手動調整
バックグラウンドタスク(例. スクリーニング中にGUI操作が可能)
ドラッグ&ドロップによる分子構造の読み込み

バージョン3.1 主な新機能

ライブラリ構築用GUI
従来のコマンドツールに加えて、GUIからも配座ライブラリを構築可能
フラグメントスクリーニングモードの追加
部分一致検索に最適化されたアルゴリズム
クラスタリングの新オプション
ファーマコフォア動径分布関数(RDF)をサポート
HPCクラスタ向けの最適化
HPCクラスタシステムにおいて、ライブラリ構築やバーチャルスクリーニングの実行が容易に可能
ライブラリ管理、ジョブ管理コマンドを実装
化合物ベースならびにタスクベースの実行時間管理機能
その他の改良点
距離/角度モニタの選択対象を拡張(原子、結合、ケミカルフィーチャ)
ヒエラルキービューのファーマコフォアアイコンを拡張(disable, optional 他)
Tool tipにキラル情報を表示
キラル窒素(Nitrogen chirality)を実装

バージョン3.03 主な改良点

メンテナンスリリース3.03改良点
  • 改良されたMMFF94エネルギー最小化
  • リファレンス点に基づくアライメント: 分子とリファレンス点ともに色の変更が可能
  • 選択要素にフレキシブルアライメントが適用できる場合にのみ、チェックボックス"align flexibly"が有効
  • 平面とベクトルのツールTipsにトレランス情報を追加
  • 単一分子を構造ベースビューへコピーする場合に、挿入またはコア分子との置換を選択可能
  • 分子プロパティをライブラリへ追加可能
  • SDFまたはLDB形式でファイルを保存する場合、リガンドセットのtraining/test/ignoredの割り当て情報を保持
  • ライブラリテーブルのカラム表示機能を一部変更
  • リガンドベースビューにファーマコフォアバイアスをコピーする際、既存のものがあれば警告
  • ライブラリテーブルのカラムのshow/hidden/toggled切り替え

バージョン3.0 主な新機能

リガンドベースのファーマコフォア作成
複数のリガンドを用いてファーマコフォアモデルを作成
リガンドの分類(クラスタリング)
バーチャルスクリーニング機能
OpenEye社製OMEGAをシームレスに統合
配座発生、配座DB構築が可能
ROCプロット、EF計算
クエリにブール式(AND/OR/NOT)を利用可能
高速化されたMMFF94
v2.0に比べ、最大200倍高速化
互変異性体のエネルギー計算、ランキング
ネットワーク分散処理に対応
PCクラスタによりジョブの分散処理が可能(配座発生、スクリーニング)

バージョン2.0までの機能

  • ジオメトリ、辞書およびルールを用いたリガンドの自動認識
  • 高度な3D描画機能とアンドゥ機能を備えた最新鋭のユーザインターフェイス
  • 3Dインターフェイスと連携した2Dビューと階層ビュー
  • タンパク質-リガンド相互作用の2D表示
  • 化合物ライブラリの検査のためのライブラリビュー(プロパティ、スコア計算、アライメント)
  • 複数のリガンドとファーマコフォアから、作用機構を評価可能な共通ファーマコフォアを作成
  • 補因子、イオン、水分子、金属結合位置(Fe, Mg, Zn)の高度な取扱い
  • Catalyst/DiscoveryStudiotm、MOEtm、Phasetmへのファーマコフォアエクスポート機能
  • ファーマコフォアベースの分子アライメント
  • 活性部位でのモデリング時にリガンドの容易な手動修正が可能
  • 水分子および補因子をリガンドの一部、または高分子の一部として扱うことが可能
  • MMFF94力場によるリガンド分子の構造最適化
  • 熟練ユーザ向けの豊富なパラメータ調整機能
  • 無制限のアンドゥレベル
  • 多数の分子ファイル形式と画像ファイル形式をサポート
  • 結合部位、分子、ファーマコフォアを格納するための、優れたファイルおよびリポジトリ管理機能

価格

LigandScout 年間ライセンス

   :お問い合せください

LigandScout 教育用 年間ライセンス

   :お問い合せください

最小構成は、シングルシート年間ライセンスとなっております。複数シート、複数年契約の場合、割引が適用されます。詳細は、お問い合せください。

 

評価用ライセンス

LigandScoutの評価用ライセンスをご利用いただけます(評価期間通常1ヶ月程度)。
ご希望される方は、電子メールに次の情報を記入いただき、info_at_affinity-science.comまでお申し付けください(_at_を@に置き換えてください)。

◎氏名(Name)
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◎住所(Address)
◎電話(Phone)
◎メールアドレス(Email)


インストールガイド/チュートリアル


ベンチマーク


リファレンス

Wolber, G.; Dornhofer, A. A.; Langer, T.; Efficient overlay of small organic molecules using 3D pharmacophores J. Comput. Aided Mol. Des.; 2007; 20(12); 773-788. DOI: 10.1007/s10822-006-9078-7

Wolber, G.; Langer, T.; LigandScout: 3-D Pharmacophores Derived from Protein-Bound Ligands and Their Use as Virtual Screening Filters. J. Chem. Inf. Model; 2005; 45(1); 160-169. DOI: 10.1021/ci049885e