FLARE

Flare V2

用Flare您可以:

  • 分析、獲取關鍵的蛋白-配體靜電信息以保護新的分子設計
  • 用靜電互補打分預測新設計化合物的活性
  • 即時了解配體與蛋白的互補性并用于分子設計
  • 設計新分子并將之對接到蛋白里
  • 優化復合物以獲得最佳的相互作用
  • 計算自由能以指導先導物優化
  • 計算蛋白里水分子的位置與穩定性
  • 提供Python API、定制自己的工作流

用蛋白-配體靜電信息完善分子設計

Flare用XED力場計算蛋白活性位點的蛋白與配體的靜電特征,相互作用勢分析提供了蛋白與配體結合過程的關鍵信息、并進一步幫助您完善分子設計。用蛋白-配體靜電信息可以:

  • 揭示結合位點的靜電特征
  • 比較整個蛋白家族的靜電模式、設計選擇性的化合物
  • 設計具有更理想靜電性質的分子以增強結合親和力
  • 比較多個配體的靜電以理解構效關系
5HLW_protein_electrostatics 5HLW  ligand 5HLW 靜電互補性分析
結合口袋里靜電勢分布 配體的靜電勢等值圖 靜電互補性分析
設計新配體 相互作用勢 疏水表面
在結合位點里設計新分子、
獲得即時反饋、觀察靜電變化。
用蛋白相互作用勢表面
指導配體原子的放置
蛋白的溶劑可及表面
用疏水性著色后的效果

快速、互動的活性預測

鑒于Flare V1發布之后,用戶就不斷提議:需要一款能夠定量評估配體-蛋白靜電互補性的方法,這一定將是一種對新設計分子的進行優先性排序快速、可靠的方法。

現在這個提議被滿足了:基于Cresset的可極化XED力場,我們引入了靜電互補打分(Electrostatic Complementarity,EC score)。EC打分可以快速地進行活性預測、可視化反饋、理解配體結合的機制、理解構效關系以及對化合物進行優先性排序。

通過蛋白相互作用勢與配體的靜電特征比較可以預測化合物的活性,Flare可以即時可視化靜電互補打分、提供配體結構優化的提示。使用靜電互補打分你可以:

  • 預測新設計分子的活性
  • 即時了解配體與蛋白的互補性
  • 發現互補不足的位置、發現需要優化的空間
EC score EC score

左圖:活性較弱的XIAP衍生物與蛋白(PDB 5C7D)結合位點的互補性差些(紅色區域);中圖:而活性強的化合物互補性高(綠色區域);右圖:靜電互補打分與XIAP衍生物的活性值高度相關。

快捷、精確的分子對接

Flare采用用配體柔性、蛋白剛性的分子對接預測非共價結合的配體-蛋白復合物3D結構,還支持多蛋白構象的系綜對接來模擬蛋白結合位點柔性的對接。在Flare的對接計算引擎是Lead Finder,你可以實現:

  • 一次計算實驗將多個分子對接到結合位點里
  • 預測活性分子的3D結構
  • 用BROKER可以并行計算將幾百個化合物對接到結合位點里
  • 進行非共價結合的對接計算
  • 快速發下與結合位點匹配的化合物
疏水比較 docking
多個衍生物對接到一個蛋白里,
并展示蛋白疏水表面
將化合物對接到多個蛋白里,
并展示了PDB 5HLW的靜電勢表面

Waterswap:計算結合自由能

WaterSwap用蒙特卡洛采樣結合熱力學積分方法、FEP等研究計算配體-蛋白絕對結合自由能。它可以用來:

  • 研究配體的結合自由能
  • 將能量拆解為每個殘基的貢獻以發現配體的優化空間
  • 計算一系列配體的結合自由能(ΔG)以優選您設計的分子

算例:WaterSwap計算BRD4抑制劑的結合自由能

WaterSwap WaterSwap WaterSwap

綠色殘基表明配體從中獲得相互作用的主要能量貢獻;紅色殘基表示該殘基更愿意與水結合、意味著改進配體設計的機會。

3D-RISM:水分子的位置與穩定性預測

3D-RISM

活性位點附近水分子的位置與能量學對于理解配體的結合是至關重要的。哪個水分子是緊密結合地、哪個水分子在能量上是不利的知識為結構-活性關系提供的重要信息,并可以幫您決定配體的原子應該如何擺放。Cresset的3D-RISM采用XED力場進行分析、為您提供可靠的水分子分析結果。用3D-RISM您可以:

  • 理解蛋白的水能量學特征
  • 計算配體周圍水分子的優選位置
  • 即使是筆記本,也能幫你分分鐘設計新的配體、理解水分子的相互作用
  • 在分析的時候考慮了穩定的水分子作用,讓蛋白的相互作用勢分析更加完美

算例:3D-RISM預測水分子的位置與穩定性

用Python實現任務定制與自動化

Python LOGO
Flare提供Python API,你可以創建自己的工作流、任務自動化、自定義菜單等。通過Python API可以調用Flare的全部功能與化學信息學軟件RDKit。使用API你可以建立自動化任務、按需定制自己的界面。還可以與外部的圖形化、統計學軟件、Jupyter筆記本等整合。命令行Python腳本還可以讓你進行簡單的自動化Flare計算。

Python Qt

可以直接鍵入Pyton命令、以文本或圖形方式展示結果。上面的截圖展示了一個腳本實例:調用RDKit讀入一系列SMILES編碼的化合物、用XED力場生成3D結構、用Lead Finder將化合物對接到蛋白里、繪制了RDKit計算的logP與Lead Finder預測的結合自由能(ΔG)的散點圖。Flare的Python API可以與其它Python模塊組合用來產生、分子結構。

用戶友好直觀的圖形化界面

更多Flare介紹與算例

授權類型

Flare Flare Viewer Flare for Academics
Commercial organizations Yes Yes
Academics Yes Flare for Academics recommended Yes

Protein-centric operations

Dedicated protein table enabling rapid inspection of specific chains or residues Yes Yes Yes
Protein sequence alignment and superposition Yes Yes Yes
Protein preparation Yes Yes
Perform single point mutation for your proteins Yes Yes
Refine the structure of the protein active site by flipping and changing the protonation/tautomeric state of relevant residues Yes Yes Yes
Protein minimization using the XED force field Yes Yes
Calculate and color protein molecular surfaces by atom, secondary structure and hydrophobicity Yes Yes Yes
Calculate and color protein molecular surfaces by electrostatic potential, Electrostatic ComplementarityTM Yes
Display protein interaction potentials for the protein active site Yes
Control every protein surface with individual display options in the dedicated protein surfaces table Yes Yes Yes
3D-RISM for water stability and positioning Yes

Ligand-centric operations

Easy access to all ligand actions in the dedicated ligand tab menu Yes Yes Yes
Dedicated ligand table to store all ligands in your project with full visibility control, sortable on any column Yes Yes Yes
Protein association (every ligand has a parent protein) Yes Yes Yes
Calculated physico-chemical properties for each ligand Yes Yes Yes
Ligand-design in the active site (molecule editor) Yes Yes Yes
Perfect ligand design using ligand and protein electrostatics Yes
Perfect ligand design using ligand electrostatics Yes Yes Yes
Show Electrostatic Complementarity maps towards the protein of interest Yes
Fast and interactive activity prediction using Electrostatic Complementarity scores Yes
Calculate radial plot multi-parametric scores to select the compounds with the best properties Yes Yes Yes
Minimize your ligands in the protein active site Yes Yes
Quick, easy and accurate docking Yes Yes
Tackle the flexibility of the protein active site with ensemble docking Yes Yes
Investigate ligand-protein energetics with WaterSwap Yes
Filter on numerical values, structure, tags Yes Yes Yes

GUI

Ribbon menu structure for quick identification of commands and controls Yes Yes Yes
Drag and drop ligands between protein and ligand tables Yes Yes Yes
Visualize protein-ligand complexes Yes Yes Yes
Visualize protein-ligand interactions Yes Yes Yes
Focus on active site Yes Yes Yes
Compare protein-ligand complexes Yes Yes Yes
Grid the 3D window by protein and ligand to compare and contrast Yes Yes Yes
Capture 3D view to the storyboard to track and communicate ideas Yes Yes Yes
Summary and detailed logging of calculations and events Yes Yes Yes
Extended picking widget that enables complex queries Yes Yes Yes

Python

Create and automate workflows using the Python API Yes With supported version Yes
Access the RDKit cheminformatics toolkit Yes With supported version Yes
Upgrade Flare with Python modules for graphing, statistics, Jupyter Notebook Yes With supported version Yes
Automate and distribute Flare calculations using pyFlare and Cresset released Python scripts and snippets Yes Yes
Expand the functionality of the Flare GUI using Cresset released Python extensions Yes With supported version Yes

Remote processing

Cresset Engine Broker Optional – please enquire Optional – please enquire

Support

Email support Yes Optional – please enquire Limited*

* In some countries – please enquire to see if you are eligible for support.

聯系我們,獲取試用: 免費!

試用下載:http://www.cresset-group.com/try-a-free-demo

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