【摘 要】
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生物相关谱（Biologically Relevant Spectrum,BRS）和.三维生物相关谱.（ThreeDimensional Biologically Relevant Spectrum,BRS.-3D）是本课题组提出的两种分子描述符,它们可用于预测化合物的理化性质、ADME/T特性、潜在生物活性,以及虚拟筛选、QSAR分析等方面。由于计算量较大的原因,目前并没有向外部提供BRS和BR
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生物相关谱（Biologically Relevant Spectrum,BRS）和.三维生物相关谱.（ThreeDimensional Biologically Relevant Spectrum,BRS.-3D）是本课题组提出的两种分子描述符,它们可用于预测化合物的理化性质、ADME/T特性、潜在生物活性,以及虚拟筛选、QSAR分析等方面。由于计算量较大的原因,目前并没有向外部提供BRS和BRS-3D在线的网络计算服务。本论文基于RDKit开发了一款化学空间可视化分析的集成软件——Me2Explorer,提供了BRS和BRS-3D的本地化计算服务。Me2Explorer共包括7个功能模块,包括分子表单模块、分子结构视图模块、化合物性质分析模块、化合物相似性分析模块、化合物最大公共子结构分析模块、基于多种描述符的化学空间可视化分析模块以及基于BRS的理化性质预测模块,具体如下:（1）分子表单模块。分子表单是其余6种功能模块的基础,主要用于显示读入文件中所有分子的相关信息,包括SMILES表达式、预计算的理化性质等。（2）分子结构视图模块。点击分子表单中化合物的SMILES表达式,可以在结构框中实时查看对应分子的结构。此外,通过“Structure”功能可以查看所有读入分子的结构,在该功能中点击具体化合物可以进一步显示对应化合物的相关信息。（3）分子理化性质分析。Me2Explorer提供了多种理化性质的计算和可视化分析的方法,方便用户统计输入分子的性质分布以及进行类药性性质筛选。（4）分子相似性分析。Me2Explorer软件提供了相似性计算和相似性云图分析的功能函数,能够计算目标化合物与Specs数据库中所有化合物的相似性,并将结果以化合物相似性云图的方式呈现。软件也提供了三维相似性的分析方法,实现了化合物之间的形状相似性的比较,适用于快速筛选出与活性化合物具有类似三维形状的分子。（5）分子最大公共子结构（Maximum common substructure,MCS）分析。Me2Explorer支持化合物最大公共子结构分析的功能,能够直观的展示两个分子结构之间的公共部分。（6）化学空间的可视化分析。Me2Explorer软件同时支持基于二维分子描述符以及三维分子描述符的化合物空间可视化方法。其中,前者提供BRS、MACCS指纹以及Morgan指纹三种可选的分子描述符,通过PCA（Principal Component Analysis,PCA）或t-SNE（t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE）对多维表示向量进行降维从而实现化学空间可视化的功能。后者可以从分子三维特征的角度,展示不同分子在化学空间中的分布。（7）多种分子理化性质预测。Me2Explorer内置多种基于BRS的理化性质预测模型,能够实现化合物的脂水分配系数、血脑屏障透过率等多种理化性质的快速预测。综上,Me2Explorer支持BRS和BRS-3D的本地化计算,提供了多种分子相似性、理化性质评估以及化学空间可视化的方法。目前上述功能已经过多轮测试,均能正常、稳定使用。此外,Me2Explorer软件预留了接口,便于后续其他分析功能的扩展。
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