[发明专利]小分子药物筛选通用分子库构建平台

说明书

一种小分子药物筛选通用分子库构建平台，包括分子生成模块：在化合物库的基础上进行预训练，通过靶点分子及活性预测模型对化学空间进行方向性探索和优化，根据活性分子的结构确定母核，切割侧链，对切割下来的侧链进行迁移学习生成侧链，将生成的侧链拼接到母核上生成具有生物活性的类药小分子，或基于整个参照分子的结构生成新的小分子结构，进行药物筛选，推荐到分子库；商业库及公共分子库模块：调用商业库或公共分子库，设置条件进行检索过滤，针对靶点、适应症类型进行筛选，进行药物筛选后，推荐到分子库；上述平台通过分子生成技术等，结合商业库及公共分子库，根据靶点信息构建小分子药物的定向分子库，更符合特定靶点配体结构的特点。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种小分子药物筛选通用分子库构建平台。

背景技术

现有的药物设计受限于药物化学家的经验和想象空间，往往难以设计出大量的结构新颖的药物分子，设计过程自动化程度不高，效率低下。

发明内容

基于此，有必要提供一种定向性小分子药物筛选通用分子库构建平台。

一种小分子药物筛选通用分子库构建平台，包括：

分子生成模块：在化合物库的基础上进行预训练，通过靶点分子及活性预测模型对化学空间进行方向性探索和优化，搜索活性分子的靶点数据，根据活性分子的结构，进行SAR分析确定母核，指定分子的共同母核，切割侧链，对切割下来的侧链进行迁移学习，对生成的分子进行过滤，生成更多的侧链，将生成的侧链拼接到母核上，生成具有生物活性的类药小分子，基于生成的小分子进行药物筛选，推荐到分子库；或将完整活性分子作为参照，基于整个参照分子的结构生成新的小分子结构，基于生成的小分子进行药物筛选，推荐到分子库；

商业库及公共分子库模块：调用商业库或公共分子库数据，设置条件进行检索过滤，针对靶点、适应症类型进行筛选，再进行药物筛选后，推荐到分子库。

在优选的实施例中，所述对化学空间进行方向性探索和优化通过迁移学习学习靶点分子的结构，将探索的化学空间缩小到与靶点分子的化学空间的子空间，在子空间中探索新分子；所述SAR分析为分析药物分子与靶点受体的构效关系，以药物分子上的对应受体靶点的关键点发生相互作用的区域作为核心区，确定母核。

在优选的实施例中，所述分子生成模块包括

第一生成法单元：根据活性分子的结构，进行SAR分析确定母核，对切割下来的侧链进行迁移学习，以活性分子的构象为输入，对输入分子提取三维结构和药效团类型、位置信息，通过训练将上述信息与分子的SMILE建立对应关系，在基于分子形状的化学空间中进行随机探索和生成，产生新的分子或片段，产生的新分子或片段与输入分子的三维结构相似或具有相近的药效团，生成侧链，将生成的侧链拼接到母核上，生成具有生物活性的类药小分子及分子库，基于生成的分子库进行药物筛选，推荐到分子库；

第二生成法单元：根据活性分子的结构，进行SAR分析确定母核，对切割下来的侧链进行迁移学习，提取输入分子的二维结构图信息，根据相似的环或键、或新的连接方式进行替换生成新片段，对生成的分子进行过滤，生成侧链，将生成的侧链拼接到母核上，生成具有生物活性的类药小分子及分子库，基于生成的分子库进行药物筛选，推荐到分子库。

在优选的实施例中，还包括分子杂交模块，所述分子杂交模块包括：

标注单元：接收参照分子，若参照分子有对应靶点的复合物晶体结构，则提取复合物中的配体构象，若没有，则经过对接后提取最优的对接构象，接受参照分子上不同区域的标记，将预切割位点的原子替换为同位素，不同参照分子上功能相近的区域采用相同的标注方式；

侧链切割单元：接收标注好区域的参照分子，对标注好区域的参照分子进行侧链切割，切割后保留侧链原始的三维坐标，输出侧链，将不同参照分子切割下来的功能类似的侧链合并在一起，同时将参照分子切下各区域剩下的部分形成的母核合并到一起保存；

片段扩增单元：根据切下来的侧链对侧链进行扩增，生成更多的侧链；