myPresto 5.0-合成容易性予測ツール (SyntheticAccessibility)

USER MANUAL
2018/1/11

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1 / 10本ドキュメントについて
本ドキュメントは、「myPresto 5.0 USER MANUAL」の別冊です。コピーライト、プログ
ラム使用許諾条件、著者および引用文献については、「myPresto 5.0 USER MANUAL」の記述に準じます。

謝辞
本ソフトウェアの研究開発は、国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)の援助によって行われました。ここに感謝の意を記します。
本ソフトウェアは、故・京極好正博士の始められた研究の中で開発されました。

2 / 10目次
1. SyntheticAccessibility の概要 ........................................................................................... 4
2. SyntheticAccessibility のインストールとテスト計算の実行 ........................................... 52.1. インストール方法 ....................................................................................................... 52.2. テストプログラムの実行 ............................................................................................ 53. SyntheticAccessibility の実行 ........................................................................................... 64. データベースの作成方法 ................................................................................................... 74.1. データベースの作成.................................................................................................... 74.2. 合成容易性の予測 ....................................................................................................... 85. サンプルの実行.................................................................................................................. 95.1. データベースの作成.................................................................................................... 95.2. SA 値の予測 ................................................................................................................. 96. Reference ......................................................................................................................... 103 / 101. SyntheticAccessibility の概要与えられた化合物の合成容易性を、分子の複雑度、光学活性中心、対称性から予測するプログラムです。合成容易性は、0(簡単)〜10（困難）の数字で表示します。
予測は次の 2 つのステップで行います。
(1) データベースの生成
これは、化合物データベース含まれている分子の断片の出現頻度のデータベースです。化合物データベースは、利用可能な化合物から構築するがよいでしょう。
(2) クエリー分子に対する合成容易性予測
予測は、最初のステップで生成したデータベースに基づいて行われます。

4 / 102. SyntheticAccessibility のインストールとテスト計算の実行
SyntheticAccessibilityYYMMDD.tar.gz を Linux 計算機にインストールする手順を説明します。(YYMMDD には年月日を示す数字が入ります。)

2.1. インストール方法
SyntheticAccessibilityYYMMDD.tar.gz を、ユーザーが書き込み可能なディレクトリに配置してから、以下のコマンドを実行してください。インストールには、GNUの FORTAN コンパイラー(gfortran)もしくは、Intel の FORTRAN コンパイラー(ifort)が必要です% tar -xzvf SyntheticAccessibilityYYMMDD.tar.gz% cd SyntheticAccessibilityYYMMDD
次のコマンドは、どちらか一方を実行します。
% bin/install.sh(GNU のコンパイラを使用する場合)% bin/install.sh intel(Intel のコンパイラを使用する場合)

2.2. テストプログラムの実行
次のコマンドで SyntheticAccessibility のテストプログラムを実行できます。
% bin/test_SA.sh
このコマンドを実行すると、サンプルデータについて、テスト計算を開始します。
テス

トプ

ログ

ラ

ムの出力

先は、SyntheticAccessibilityYYMMDD/test_SyntheticAccessibility/です。このコマンドは、データベースの作成と合成容易性予測の両方についてテストを実行します。

5 / 103. SyntheticAccessibility の実行
まず、作成済みのデータベースを使用する場合における SyntheticAccessibility の実行方法について説明します。テスト用の実行データベースは既に作成されています。3つのデータベース、atom_3.db、atom_4.db、bond_2.db が用意されています。それぞれ、FA3、FA4、FB2 モデルに対応しています。FA4 モデルがいちばん詳細で、次がFA3、FB2 と荒くなります。データベースのサイズは、FA4 > FA3 > FB2 となります。
データベースサイズが大きくなるにつれ、予測が正確になっていきます。
test_a4 ディレクトリに、探索したい分子を input.mol2 というファイル名で置いてください。ファイルは、Sybyl mol2 フォーマットである必要があります。SA 予測をするには、SyntheticAccessibility プログラムを次のように起動してください。
% ../bin/SyntheticAccessibility -i input.mol2-d ../sampleDB/atom_4.db -cc 0.25856 -cg -1.6566E-03-ca -2.9625E-02 -ci 3.527E-02 -cb 0.0
この三行を改行せずに、一行で入力してから、リターンキーを押してください。パラメータは、FA4 モデルに最適化してあります。
test_a3、test_a4、test_b2 ディレクトリに用意した SyntheticAccessibility.sh ファイ
ルには、それぞれ最適化されたパラメータが設定されています。
test_a3、test_a4、test_b2 ディレクトリはそれぞれ、FA3、FA4、FB2 モデルに対応しています。

6 / 104. データベースの作成方法
合成容易性予測に使用するデータベースを自ら作ることができます。

4.1. データベースの作成
データベースを作成するには、利用可能な化合物を Sybyl mol2 フォーマットで用意してください。
create_sampleDB.sh にデータベース作成コマンドのサンプルがあります。
createdb の入力は次のとおりです。
1 行目 : データベースとする mol2 ファイル名のリストのファイル名
2 行目 : モデルレベル(1, 2, 3, 4 が FA1/FB1, FA2/FB2, FA3/FB3, FA4/FB4 に対応)
3 行目 : フラグメント化のタイプ
原子(ATOM)ベースか結合(BOND)ベースか
4 行目 : 出力のタイプ(TEXT または BIN)
5 行目 : 生成するデータベースの名前
入力のサンプル
mol2.list
3ATOM
BIN
atom_3.db
create_sampleDB.sh のサンプルのように入力を与える方法の他に、% ../bin/createdbとして起動し、対話的にパラメータを入力することもできます。

7 / 104.2. 合成容易性の予測
合成容易性予測をするには、SyntheticAccessibility プログラムを次の様に起動します。
% ../bin/SyntheticAccessibility -i $mol -d ../sampleDB/atom_4.db -cc
0.25856 -cg -1.6566E-03 -ca -2.9625E-02 -ci 3.527E-02 -cb 0.0
このコマンドは、１行で入力してリターンキーを押してください。
この項目は SyntheticAccessibility の実行と同様です。

8 / 105. サンプルの実行
5.1. データベースの作成
sampleDB ディレクトリに入り、atom_3.db、atom_4.db、bond_2.db をコピーして別の場所に保管しておいてください。
その後に、次のコマンドを実行してください。
% ./create_sampleDB.sh（単に分子の SA 予測をしたいだけの場合は、前述のコピーを忘れないでください。
このコマンドで、これらのファイルは上書きされてしまいます。
）

5.2. SA 値の予測
FA4 モデルを適用するには、test_a4 ディレクトリに入り% ./SyntheticAccessibility.shを実行してください。
このコマンドは、x.mol2 に対する SA 予測をします。
出力例********************************************SYNTHETIC ACCESSBILITY*V1.0*

2015/01/16********************************************INFORMATION>
1) QUERY MOLECULE: x.mol22) SUBSTRUCTURE DB: ../sampleDB/atom_4.db（中略）@ SyntheticAccessibility =7.781# 104937

MULT

1.2993652991851706E-288# 104937

LOG-287.88626873567256# 104937

MIN

0.0000000000000000

INFORMATION> DB READ TIME=

8.99999961E-03 s

INFORMATION> ESTIMATE TIME =7.00000022E-03 s

9 / 106. Reference
プログラムを使用する際は次の論文を参照ください。
Yoshifumi Fukunishi, Takashi Kurosawa, Yoshiaki Mikami, Haruki Nakamura.
Prediction of Synthetic Accessibility Based on Commercially Available Compound
Databases.
Journal of Chemical Information and Modeling. (2014), 54 (12), 3259-3267.

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