Confrontare analoghi fianco a fianco con la similarità di Tanimoto in MolDraw

Pubblicato: 15 ott 2026 · Autore: Scidart Academy · Tempo di lettura: ~6 min
Paracetamolo e fenacetina fianco a fianco con un indicatore di similarità di Tanimoto sotto
Compare molecules misura quanto si somigliano due strutture con la similarità di Tanimoto.

Risposta breve: installa Compare molecules da Settings › Plugins, disegna la molecola di riferimento, apri la scheda Compare e premi Add canvas. Incolla altre strutture come SMILES, una per riga, e premi Add SMILES. Ogni riga mostra un punteggio di similarità strutturale (Tanimoto), un punteggio di similarità funzionale e un breve elenco di differenze. Premi CSV per esportare la tabella.

Perché dare un numero a "simile"?

I chimici dicono continuamente che due molecole sono "simili". Chiedi a tre persone quanto si somigliano paracetamolo e aspirina e otterrai tre risposte. Un punteggio di similarità dà a tutti lo stesso metro.

Questo conta quando lavori su una serie di analoghi, scegli i composti da testare o insegni le relazioni struttura–attività. Un punteggio ti permette di ordinare un elenco invece di valutarlo a occhio. Un elenco di differenze ti dice cosa cambia davvero rispetto al riferimento.

Che cosa significa la similarità di Tanimoto

Il software trasforma prima ogni molecola in una fingerprint (impronta digitale molecolare): una lunga fila di bit accesi o spenti. Ogni bit registra se è presente una caratteristica strutturale, come un anello o un piccolo frammento.

Il coefficiente di Tanimoto confronta due fingerprint. Conta i bit accesi in entrambe le molecole e dividi per i bit accesi in almeno una delle due. Se la molecola A ha a bit accesi, B ne ha b e ne condividono c, allora T = c / (a + b − c). Un punteggio di 1 (100%) significa che le fingerprint sono identiche. Un punteggio di 0 significa che non hanno caratteristiche in comune.

Tieni presenti tre punti:

  • Il punteggio dipende dalla fingerprint. La stessa coppia può avere punteggi diversi in programmi diversi, quindi confronta i numeri solo all'interno dello stesso strumento.
  • Fingerprint di questo tipo ignorano la stereochimica. Due enantiomeri hanno la stessa fingerprint.
  • Strutture simili hanno spesso, ma non sempre, attività simili. Una piccola modifica può annullare l'attività.

Cosa mostra il plugin

Plugin Compare molecules di MolDraw con il cloramfenicolo come riferimento, confrontato con acido salicilico e paracetamolo, con le percentuali di similarità strutturale e funzionale
Il cloramfenicolo come riferimento, accanto ad acido salicilico e paracetamolo. Ogni riga ha due punteggi e un elenco di differenze.
Similarità strutturalePunteggio di Tanimoto su una fingerprint strutturale (stessi atomi e legami).
Similarità funzionaleSimilarità delle caratteristiche farmacoforiche: donatori e accettori di legami a idrogeno, anelli aromatici, cariche, alogeni e gruppi idrofobici.
DifferenzeDifferenze rispetto al riferimento in parole semplici, come Cl → H, più note come una differenza di stereocentro o di protonazione.
2D, 3D, PropertiesDisegni affiancati con le differenze colorate, una sovrapposizione 3D con RMSD e una tabella di proprietà chimico-fisiche e di drug-likeness.
CSVEsporta la tabella di confronto con punteggi, differenze e valori delle proprietà.

Come installare Compare molecules

  1. Apri l'editor MolDraw ed effettua l'accesso. Basta un account gratuito.
  2. Fai clic su Settings (l'ingranaggio), poi su Plugins.
  3. Fai clic su Install accanto a Compare Molecules. Nel pannello di analisi compare una scheda Compare.

Come confrontare una serie passo per passo

  1. Disegna la molecola di riferimento nell'area di disegno.
  2. Apri la scheda Compare e premi Add canvas. La prima molecola dell'elenco è il riferimento. Se nell'area di disegno ci sono più molecole, vengono aggiunte tutte.
  3. Incolla altre strutture nella casella SMILES, una per riga. Puoi aggiungere un nome dopo uno spazio, per esempio CC(=O)Nc1ccc(O)cc1 paracetamol.
  4. Premi Add SMILES. Ogni riga ora mostra i suoi punteggi rispetto al riferimento.
  5. Fai clic su una riga per vedere Reference e Selected fianco a fianco. Gli atomi colorati indicano le differenze Stereo, Charge e Not shared. Quando le due molecole condividono un nucleo, spunta Overlay per sovrapporle.
  6. Passa a 3D e premi Run 3D comparison per sovrapporre i conformeri, oppure a Properties per una tabella delle proprietà affiancate.
  7. Fai clic sulla stella in una riga qualsiasi per renderla il nuovo riferimento. Premi CSV per salvare la tabella o Clear per ricominciare.

Come usarlo in classe e in laboratorio

  • Insegnare gli stereoisomeri: confronta una molecola con il suo enantiomero. Il punteggio di Tanimoto è 100%, ma la nota dice che le strutture differiscono in uno stereocentro. Così gli studenti vedono perché una fingerprint non dice tutto.
  • Acidi e loro sali: confronta un acido carbossilico con il suo carbossilato. Il plugin riporta che lo scheletro è lo stesso e che cambiano carica o protonazione.
  • Serie di analoghi: incolla un elenco di analoghi e leggi la colonna delle differenze. Vedi a colpo d'occhio quale posizione dell'anello o quale sostituente cambia ciascuno.
  • Scaffold hopping: un punteggio strutturale basso con un punteggio funzionale più alto può indicare che un nuovo scaffold conserva caratteristiche simili, come donatori, accettori e anelli aromatici.
  • Risultati da banche dati: nel plugin ChEMBL, usa Send to Compare per aggiungere un composto direttamente alla tabella.

Consigli e limiti onesti

  • Leggi la colonna delle note, non solo il punteggio. Un punteggio di Tanimoto del 100% può comunque nascondere differenze di stereochimica o di carica.
  • Disegna i cunei dove la stereochimica conta, così il plugin confronta le configurazioni che intendi.
  • I punteggi di similarità non predicono l'attività. Usali per organizzare una serie, poi controlla i dati.
  • I valori nella scheda Properties sono stime. Le righe contrassegnate da un asterisco usano un descrittore sostitutivo.
  • Ti servono gli SMILES a partire dai nomi? Usa il convertitore da nome a SMILES, poi incolla i risultati.

Devi valutare la drug-likeness di una serie? Abbina la tabella al calcolatore della regola del cinque di Lipinski.

Domande e risposte

Che cosa significa un punteggio di Tanimoto del 100%?

Le due impronte digitali (fingerprint) sono identiche. Non sempre significa che le molecole siano identiche, perché la fingerprint ignora la stereochimica. Il plugin riporta a parte, nelle note, le differenze di stereocentri e di carica.

Qual è la differenza tra similarità strutturale e funzionale?

La similarità strutturale è un punteggio di Tanimoto su una fingerprint strutturale, quindi premia gli stessi atomi e legami. La similarità funzionale confronta le caratteristiche farmacoforiche: donatori e accettori di legami a idrogeno, anelli aromatici, cariche, alogeni e gruppi idrofobici.

Posso cambiare la molecola di riferimento?

Sì. La prima molecola che aggiungi è il riferimento. Fai clic sulla stella in una riga qualsiasi per rendere quella molecola il riferimento: i punteggi vengono ricalcolati rispetto a essa.

Il plugin Compare molecules è gratuito?

Sì. Lo installi con un account MolDraw gratuito. Il confronto viene calcolato nel browser con OpenChemLib.

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