ReCGen webサービスのチュートリアル

はじめに

構造生成プログラムの"ReCGen"はLinuxのコマンドラインインターフェイスで、インストールのハードルもあり簡単に試すことが出来ないため、ブラウザを通してRecGenが利用できるこのwebサービスを作りました。特に会員登録等の必要もございませんので、気軽にReCGenを試して頂けます。本サービスの利用環境は表に示す通りの環境を想定しております。


ReCGenの利用環境
OS Windows, MacOS, Linux
CPU ブラウザが動作する程度
メモリ ブラウザが動作する程度(目安として4GB以上)
ブラウザ Firefox, Google Chrome, Microsoft Edge
ネットワーク 10Mbps以上のブローバンド環境

使用の流れ

本webサービスで生成した構造は"output.sdf"というSDファイルの形で受け取ることが出来ます。 SDファイル受け取りまでの流れは以下の3stepになります。


Step1:構造生成の設定

  1. ① プロジェクト名(半角英数文字30文字以内)を入力します
  2. ② 構造式を描画し、置換箇所を設定します
  3. ③ 使用するフラグメントDBを選択します
    ※構造式描画の方法、フラグメントDBの選択については次項の詳細説明を確認ください
図1

Step2 : 受け取りメールアドレスの入力

  1. ① 計算終了の通知を受け取るメールアドレスを入力します
  2. ② なりすまし防止のため、画像に表示されているコード(5桁の英数文字)を入力します
  3. ③ 計算実行ボタンを押します
図2

Step3:計算結果の受け取り

  1. ① 計算が終了したら入力頂いたメールアドレスへ通知が届きます。
    計算時間は入力された内容や、サーバの混雑状況により変わりますが、
    目安時間については以下の表をご参照ください。
    R1
    (1箇所置換の場合)
    R1, R2
    (2箇所置換の場合)
    標準フラグメントDB 1.11 秒 17.25 分
    大型フラグメントDB 25.29 秒 2.17 時間
    サンプル入力構造
  2. ② メールに記載されているURLをクリックしてダウンロードページを開き、
    SDファイルをダウンロードしてください。
図3

【構造入力】

構造式はJSMEという描画ツールで図1の様に描きます。

図4

ここで"Rf"という原子は、この部分を構造置換するということを意味しています。JSMEではR1、R2などのRグループをサポートしていないので、このような描き方になります。本webサービスでは構造置換を示す場合は、R1は"Rf原子"でR2は"Db原子"に対応させて描画して頂きます。また、使える原子はRfとDbのみです。つまり、置換位置は2箇所まで指定できるという事になります。


JSMEでRf原子を描くには、左下の"X"ボタンをクリックしてください。図5のような小ウインドウが開きます。ここにRfと記述して"Close"ボタンをクリックします。そして描画構造中の原子をRfで置き換えることができます。これはDb原子や他の原子(FeやSeなど)についても同様です。詳しくはJSMEのヘルプページを参照してください。

図5

【構造の例】

上記の例はある母核構造の1箇所を構造置換するものです。この他にも利用できる幾つかパターンの構造描画例を紹介します。

例1)2箇所の構造置換

図6はインドール構造の2箇所を構造置換する場合です。

図6
例2)2段階の構造置換

入力構造によっては生成される構造数が極端に少ない場合があります。そのような場合は図7のようにRfとDbを直接つないで、2段階で構造置換するようにして下さい。ただし、計算時間は1個の場合より長くなります。

図7
例3)2構造の補間

図8はベンゼン環とモルホリン環との間を補間する例です。左側が1段階で生成する場合です。構造補間する場合は生成させる構造数が極端に少ないことが多く、そのような場合は右側のように2段階で生成するように描画します。

図8

【フラグメントDBについて】

本サービスのフラグメントDBはDrugBankの化合物を元に作成されています。 標準フラグメントDBは元化合物のECFP2~ECFP8までの大きさのフラグメントで構成されており、 大型フラグメントDBはECFP2~ECFP16までの大きさのフラグメントで構成されております。 したがって、大型の方は標準を包含し、より多くのフラグメントを含んでいることになります。 このことは単純に生成される構造の数と平均分子量を大きくする結果となります。