Bandingkan Analog Berdampingan dengan Kemiripan Tanimoto di MolDraw
Jawaban singkat: Pasang Compare molecules dari Settings › Plugins, gambar molekul acuan Anda, buka tab Compare, lalu tekan Add canvas. Tempel struktur lain sebagai SMILES, satu per baris, lalu tekan Add SMILES. Setiap baris menunjukkan skor kemiripan struktur (Tanimoto), skor kemiripan fungsional, dan daftar singkat perubahan. Tekan CSV untuk mengekspor tabel.
Mengapa memberi angka pada kata "mirip"?
Kimiawan sering mengatakan dua molekul "mirip". Tanyakan kepada tiga orang seberapa mirip parasetamol dan aspirin, dan Anda akan mendapat tiga jawaban. Skor kemiripan memberi semua orang tolok ukur yang sama.
Hal itu penting saat Anda menelusuri seri analog, memilih senyawa untuk diuji, atau mengajarkan hubungan struktur–aktivitas. Skor memungkinkan Anda mengurutkan daftar alih-alih menebak dengan mata. Daftar perubahan memberi tahu apa yang sebenarnya berbeda dari acuan.
Arti kemiripan Tanimoto
Software terlebih dahulu mengubah setiap molekul menjadi fingerprint: deretan panjang bit nyala/mati. Setiap bit mencatat apakah suatu fitur struktur, seperti cincin atau fragmen kecil, ada.
Koefisien Tanimoto membandingkan dua fingerprint. Hitung bit yang menyala di kedua molekul dan bagi dengan bit yang menyala di salah satunya. Jika molekul A memiliki a bit menyala, B memiliki b bit menyala, dan keduanya berbagi c, maka T = c / (a + b − c). Skor 1 (100%) berarti fingerprint-nya identik. Skor 0 berarti keduanya tidak berbagi fitur apa pun.
Ingat tiga hal berikut:
- Skor bergantung pada fingerprint. Pasangan yang sama bisa mendapat skor berbeda di program yang berbeda, jadi bandingkan angka hanya dalam satu alat.
- Fingerprint seperti ini mengabaikan stereokimia. Dua enansiomer mendapat fingerprint yang sama.
- Struktur yang mirip sering, tetapi tidak selalu, memiliki aktivitas yang mirip. Perubahan kecil dapat mematikan aktivitas.
Yang ditampilkan plugin
| Kemiripan struktur | Skor Tanimoto pada fingerprint struktural (atom dan ikatan yang sama). |
|---|---|
| Kemiripan fungsional | Kemiripan fitur farmakofor: donor dan akseptor ikatan hidrogen, cincin aromatik, muatan, halogen, dan gugus hidrofobik. |
| Perubahan | Perbedaan dari acuan dalam bahasa sederhana, seperti Cl → H, ditambah catatan seperti perbedaan pusat stereo atau protonasi. |
| 2D, 3D, Properties | Gambar berdampingan dengan perbedaan yang diwarnai, superposisi 3D dengan RMSD, serta tabel sifat fisikokimia dan drug-likeness. |
| CSV | Mengekspor tabel perbandingan dengan skor, perubahan, dan nilai sifat. |
Cara memasang Compare molecules
- Buka editor MolDraw dan masuk. Akun gratis sudah cukup.
- Klik Settings (ikon roda gigi), lalu Plugins.
- Klik Install di samping Compare Molecules. Tab Compare muncul di panel analisis.
Cara membandingkan sebuah seri langkah demi langkah
- Gambar molekul acuan di kanvas.
- Buka tab Compare dan tekan Add canvas. Molekul pertama dalam daftar menjadi acuan. Jika kanvas berisi beberapa molekul, masing-masing ditambahkan.
- Tempel struktur lain di kotak SMILES, satu per baris. Anda dapat menambahkan nama setelah spasi, misalnya
CC(=O)Nc1ccc(O)cc1 paracetamol. - Tekan Add SMILES. Setiap baris kini menunjukkan skornya terhadap acuan.
- Klik sebuah baris untuk melihat Reference dan Selected berdampingan. Atom berwarna menandai perbedaan Stereo, Charge, dan Not shared. Jika keduanya memiliki inti yang sama, centang Overlay untuk menggambar satu di atas yang lain.
- Beralih ke 3D dan tekan Run 3D comparison untuk menumpangkan konformer, atau ke Properties untuk tabel sifat berdampingan.
- Klik bintang pada baris mana pun untuk menjadikannya acuan baru. Tekan CSV untuk menyimpan tabel, atau Clear untuk memulai lagi.
Cara memakainya di kelas dan di laboratorium
- Mengajarkan stereoisomer: bandingkan sebuah molekul dengan enansiomernya. Skor Tanimoto-nya 100%, tetapi catatan menyebutkan bahwa strukturnya berbeda pada satu pusat stereo. Ini menunjukkan kepada siswa mengapa fingerprint bukan gambaran utuh.
- Asam dan garamnya: bandingkan asam karboksilat dengan karboksilatnya. Plugin melaporkan bahwa kerangkanya sama dan muatan atau protonasinya berbeda.
- Seri analog: tempel daftar analog dan baca kolom perubahan. Anda langsung melihat posisi cincin atau substituen mana yang diubah oleh masing-masing.
- Scaffold hop: skor struktur yang rendah dengan skor fungsional yang lebih tinggi dapat mengisyaratkan bahwa kerangka baru mempertahankan fitur serupa, seperti donor, akseptor, dan cincin aromatik.
- Hasil database: di plugin ChEMBL, gunakan Send to Compare untuk menambahkan senyawa langsung ke tabel.
Tips dan batasan yang jujur
- Baca kolom catatan, bukan hanya skornya. Skor Tanimoto 100% masih bisa menyembunyikan perbedaan stereo atau muatan.
- Gambar ikatan baji (wedge) di tempat stereokimia penting, agar plugin membandingkan konfigurasi yang Anda maksud.
- Skor kemiripan tidak memprediksi aktivitas. Gunakan untuk menata sebuah seri, lalu periksa datanya.
- Nilai sifat di tab Properties adalah perkiraan. Baris yang bertanda bintang memakai deskriptor pengganti.
- Perlu SMILES dari nama? Gunakan konverter nama ke SMILES, lalu tempel hasilnya.
Menyaring sebuah seri untuk drug-likeness? Padukan tabel dengan kalkulator aturan lima Lipinski.
Tanya jawab
Apa arti skor Tanimoto 100%?
Kedua sidik jari (fingerprint) identik. Itu tidak selalu berarti molekulnya identik, karena fingerprint mengabaikan stereokimia. Plugin melaporkan perbedaan pusat stereo dan muatan secara terpisah di catatan.
Apa perbedaan antara kemiripan struktur dan kemiripan fungsional?
Kemiripan struktur adalah skor Tanimoto pada fingerprint struktural, sehingga menghargai atom dan ikatan yang sama. Kemiripan fungsional membandingkan fitur farmakofor: donor dan akseptor ikatan hidrogen, cincin aromatik, muatan, halogen, dan gugus hidrofobik.
Bisakah saya mengganti molekul acuan?
Bisa. Molekul pertama yang Anda tambahkan menjadi acuan. Klik bintang pada baris mana pun untuk menjadikan molekul itu acuan, dan skor dihitung ulang terhadapnya.
Apakah plugin Compare molecules gratis?
Ya. Anda memasangnya dengan akun MolDraw gratis. Perbandingan dihitung di peramban Anda dengan OpenChemLib.