2강 / 20강

ZINC — 살 수 있는 분자들의 목록

「the ligands were downloaded from the ZINC database」

가상탐색을 하려면 후보 목록이 있어야 합니다. 논문은 ZINC 에서 받았습니다.

ZINC 는 ZINC Is Not Commercial 의 약자예요. UCSF 가 만들었고, 특징이 하나 뚜렷합니다 —

ZINC 에 있는 분자는 주문하면 옵니다.

이게 왜 중요할까요? PubChem 에는 1억 개가 넘는 화합물이 있지만 대부분은 논문에 나온 적이 있다는 것뿐입니다. 살 수가 없어요. 계산으로 고른 뒤 실제로 시험할 수 없으면 아무 소용이 없습니다.

고등학생메뉴판에 있는데 주문은 안 되는 음식

식당 메뉴판에 요리가 100가지 있습니다. 그런데 실제로 주문되는 건 20가지고, 나머지 80가지는 "재료 없어요" 라는 답이 돌아옵니다.

화합물 데이터베이스도 그렇습니다 —

DB	메뉴판 같은가, 주문 가능한가
PubChem	메뉴판 — 논문에 나온 적 있다는 것뿐
ZINC	주문 가능 — 사서 실제로 시험할 수 있다

계산으로 고른 뒤 실제로 시험할 수 없으면 아무 소용이 없습니다. 그래서 가상탐색은 ZINC 를 씁니다.

45,000개는 큰 수처럼 보이지만 ZINC 전체의 0.02% 도 안 됩니다.

Python 브라우저에서 실행

dbs = [
    ("ZINC",      "약 2억 3천만", "구매 가능",       "가상탐색의 표준"),
    ("PubChem",   "약 1억 2천만", "대부분 구매 불가", "문헌에 나온 모든 것"),
    ("ChEMBL",    "약 250만",    "활성 자료 있음",   "실제 측정된 IC50 이 붙어 있다"),
    ("DrugBank",  "약 1만 6천",  "승인·개발 중",     "이 논문의 PGG 가 여기 있다 (DB03208)"),
    ("Enamine REAL", "수백억",   "주문 제작",       "실재하지 않지만 만들 수 있다"),
]
print(f"{'DB':16s}{'크기':14s}{'입수':16s}특징")
print("-" * 78)
for a, b, c, d in dbs:
    print(f"{a:16s}{b:14s}{c:16s}{d}")
print()
print("논문은 ZINC 에서 받아 LigPrep 뒤 45,000개를 남겼습니다.")
print("ZINC 전체의", f"{100*45000/230_000_000:.5f}%", "입니다 — 아주 작은 조각이에요.")

곁사슬 하나 차이가 결합력을 열 배 바꾸는 일은 흔합니다. 뼈대만 보고 하나를 남기면 그 차이를 못 봅니다.

Python 브라우저에서 실행

# '뼈대(scaffold) 하나에 형태 하나' 가 무엇을 버리는지.
# 같은 뼈대를 공유하는 유사체(analog) 들을 가정해 봅니다.
scaffold = "벤조퓨란"
analogs = [
    ("A", "OH  하나", -8.2),
    ("B", "OH  두 개", -9.6),
    ("C", "OMe 하나", -7.4),
    ("D", "Cl  하나",  -8.9),
    ("E", "COOH 하나", -10.3),
]
print(f"뼈대: {scaffold} — 유사체 {len(analogs)}개")
print()
for name, sub, score in analogs:
    print(f"  {name}  {sub:10s}  가상 도킹점수 {score:>6.1f} kcal/mol")
print()
best = min(analogs, key=lambda t: t[2])
kept = analogs[0]
print("실제로 가장 좋은 것 :", best[0], best[2], "kcal/mol")
print("'형태 하나만' 규칙이 남길 수도 있는 것 :", kept[0], kept[2], "kcal/mol")
print()
print("차이:", round(kept[2]-best[2], 1), "kcal/mol 을 시작부터 버릴 수 있습니다.")

🤔 확인 문제

ZINC 데이터베이스가 가상탐색에 널리 쓰이는 이유는?

🤔 확인 문제

논문이 라이브러리에 대해 적지 않은 것은?