PlayMolecule
創薬のための分子動力学と機械学習アプリケーションを提供するプラットフォーム
製品概要
PlayMoleculeは、ドラッグデザインに特化した創薬のための分子動力学と機械学習アプリケーションを提供するプラットフォームです。ウェブブラウザから、計算化学者や医薬品化学者がすぐに利用できるさまざまな可視化・解析ツールを提供します。
PlayMoleculeで採用されている技術は、確かな科学的知的財産に支えられており、世界の主要な製薬会社によって妥当性が確認されています。
開発元：英 Acellera Ltd.
特徴
オール・イン・ワン
コンピュータによる創薬における最も一般的な問題をカバーしたアプリケーション群
オンライン版とローカル版
フリーのオンライン版とプライベート利用が可能なローカル（オンプレミス）版
利用のしやすさ
視覚的で洗練されたUI、直観的な操作が可能なクリックベースのワークフロー
すぐに利用可能（out of the box）
オンライン版、ローカル版ともに、セットアップに時間をかける必要はありません
コミュニティ
ユーザーからのフィードバックにより常に改善
将来性（more to come）
ドラッグデザインの困難な問題を解決するため、新しいアプリケーションを頻繁に追加
主な機能
種々の問題に対し適切なアプリケーションを提供
ターゲットの準備と検証
・タンパク質の構造に対して欠けている水素を付加、プロトン化の正しい状態を決定し水素結合ネットワークを最適化
・ドッキングやMDに対して低分子を準備
・ディープラーニングを用いて結合部位を予測・可視化
・タンパク質–リガンドの相互作用パターンを可視化
（関連するアプリケーション：SystemBuilder、MembraneBuilder、ProteinPrepare、AcePrep、Parameterize、PlexView、DeepSite）
分子シミュレーションによるインシリコ・アッセイ
・インシリコ手法を使ったタンパク質とリガンドの配座安定性（ランドスケープ）の研究
・シミュレーションのためにタンパク質とタンパク質–リガンド系を構築
・量子力学を用いた低分子のパラメータ化
・分子シミュレーションの実行と解析
・150以上の部分構造ライブラリを使用しフラグメントの結合ポケットと潜在ポケットを決定
・タンパク質とタンパク質–リガンド結合の特徴を解明するため、正確な物理的方法を使用して結合・配座解析を実行
（関連するアプリケーション：SimpleRun、CrypticScout、In-silico conformational analysis、In-silico binding assays）
ケミカルスペースの探索
・SMILESやタンパク質ポケット、リガンドの配座に基づき、機械学習を使い全く新しい低分子を生成
（関連するアプリケーション：Generative、LiGANN、LigDream、PathwayMap）
仮想スクリーニングと親和力予測
賞を獲得したドッキングと結合親和性のアルゴリズム
・いくつかの異なるプロトコルを使い低分子をタンパク質のポケットにドッキング
・ファーマコフォアオーバーラップや機械学習を用いてドッキングした化合物を再評価
・インハウスデータでモデルをトレーニングし化合物ライブラリを再評価
（関連するアプリケーション：AceDock、KDeep、KDeepTrainer、DeltaDelta,、Glimpse）
技術情報
アプリケーション
Deepsite
最先端の畳み込みニューラルネットワークを使用して、タンパク質のドラッガブルな結合部位を予測
Proteinprepare
滴定と任意のpHによりプロトン調整を行い、H-結合ネットワークを最適化することで、MDシミュレーション用のタンパク質を準備
Bindscope
ニューラルネットワークベースの結合予測器を使用して、目的タンパク質に対する化合物ライブラリの仮想スクリーニングを実行
Parameterize
ドラッグライク分子の高速かつ正確な分子力場パラメータ化。AMBER互換フォーマットでのパラメータ生成
Systembuilder
MDシミュレーションを実行するために球状および膜タンパク質―リガンドシステムを構築
Kdeep
最先端のニューラルネットワークベースの予測器を用いて、タンパク質に結合したリガンドの結合親和性を予測
Plexview
水素結合やπ-πスタッキングを含むタンパク質–リガンド相互作用の2Dダイアグラムを作成
Simplerun
SystemBuilderで構築した系を用いて、単一の平衡化MDシミュレーションを実行・解析
Ligdream
Generative shape-based neural network decodingにより、単一のシード化合物から新規化合物を生成
Ligann
マルチモーダル生成モデルを用いて、タンパク質ポケットに対する潜在的なリガンドライブラリを生成
Acedock
鋳型リガンドとキャビティー半径により結合部位を指定し、異なるプロトコル（フリー／拘束条件付き／スキャフォールド等）を使用してタンパク質–リガンドドッキングを予測
Pathwaymap
最先端のニューラルネットワークを用いたリガンドとヒトの主要な生物学的・シグナル伝達経路との相互作用の高速予測
Deltadelta
ニューラルネットワークに基づく予測器のトレーニングと同族リガンドのテストセットに対する自由エネルギーの変動量（ΔΔG）を予測
Glimpse
説明可能な畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を使用してタンパク質–リガンド複合体の結合親和性を予測
Membranebuilder
分子動力学シミュレーションのためのPOPC、POPE、コレステロールを含む複雑な脂質膜の構築
Aceprep
リガンドのプロトン化と新しい配座異性体を生成することによりリガンドライブラリを自動的に準備
Skeledock
スキャッフォルドドッキングアルゴリズム。タンパク質–リガンド複合体の構造をテンプレートとして、化学的に類似したシステムの結合モードをモデル化
Crypticscout
ベンゼンやイソプロパノールなどの有機プローブ存在下での混合溶媒（Mixed-solvent）分子動力学シミュレーションを行い、タンパク質構造上の隠された（Cryptic）結合部位やドラッガブルな空洞を予測
Generative
フラグメントパターンに基づき化学的に妥当な新しいリガンドを生成するモデル
Kdeeptrainer
ユーザ提供データセットを用いたKdeepアフィニティ予測モデルの訓練(得られたモデルはKdeepアプリで使用可能)
Isca
適応サンプリング分子動力学計算によるタンパク質や核酸（RNA/DNA）のコンフォメーション分析
Isba
適応サンプリング分子動力学計算によるタンパク質や核酸（RNA/DNA）に対するリガンド結合分析
Datacenter
ユーザが自分のデータセットをサーバに保存し、別のPlayMoleculeアプリケーションで再利用することが可能
LigVoxel*
畳み込みニューラルネットワークを用い、タンパク質構造から3Dリガンドの物理化学特性を予測
ADAPTIVESAMPLING*
SimpleRunで平衡化を行った系を起点としたアダプティブサンプリングシミュレーション
* 現在は提供されておりません
リファレンス
理論や事例などの文献情報（開発元サイト; 英語）
技術サポートに関する注意事項
Acellera社製品（ACEMD Platform 及び PlayMolecule ）の技術サポートは、開発元 Acellera Ltd. より直接提供されます．
動作環境
サーバー要件
- Linux
- NVIDIA GPU（GTX 1080以上のボード）
- （オプション）外部キューイングシステム対応（例、Slurm）
同時処理ジョブ数が多い場合、CPUコア数、RAM容量、GPU性能・搭載数は多い方が好ましいです。詳しくは、弊社営業までお問合せください。
ライセンス形態
PlayMoleculeのライセンス形態は、年間使用形態で使用GPU数や運用形態等でライセンス料が変わります。詳しくは、弊社営業までお問合せください。
PlayMolecule Online
PlayMoleculeの評価は、無償で利用可能なオンライン版（plyamolecule.org）をご利用ください。
playmolecule.org
価格情報
PlayMoleculeのライセンス価格は、一般ライセンス（Industry）とアカデミックライセンスで異なります。ライセンス形態と価格については、お問い合わせフォームからお問い合わせいただくか、弊社営業までお問い合わせください。
| 種類 | 価格(税別) |
|---|---|
| PlayMolecule Industry 1-year unlimited-GPU | お問合せください |
| PlayMolecule Academic 1-year unlimited-GPU | お問合せください |
最終更新日:2022/03/17