RDKit中的分子3D构象生成_rdkit 3d重构坐标_朝花夕拾，谈一地毛线。~的博客-程序员秘密

技术标签： DRUG AI  

RDKit中的分子3D构象生成

一、构象生成算法概述

1.基于距离

  1. 生成分子的连接边界矩阵
  2. 对边界矩阵进行平滑处理
  3. 根据边界矩阵，随机产生一个距离矩阵。
  4. 把产生的距离矩阵映射到三维空间中，并为每个原子计算坐标。
  5. 对计算的坐标结果使用力场和边界矩阵进行粗略的优化。

2.基于知识

代码实现

>>> from rdkit import Chem
>>> from rdkit.Chem import AllChem
>>> from rdkit.Chem import Draw
>>> m = Chem.MolFromSmiles('c1ccccc1')
>>> m3d=Chem.AddHs(m)
>>> AllChem.EmbedMolecule(m3d, randomSeed=1)
>>> Draw.MolToImage(m3d, size=(250,250)

二、代码实现

1.添加氢原子

  • 加氢：Chem.AddHs()
    在rdkit中，分子在默认情况下是不显示氢的，但氢原子对于真实的几何构象计算有很大的影响，所以在计算3D构象前，需要使用Chem.AddHs()方法加上氢原子。

2.距离几何算法生成3D结构

  • 生成3D构象：AllChem.EmbedMolecule(mol, randomSeed, clearConfs, useExpTorsionAnglePrefs, useBasicKnowledge, …)
    mol：传入mol对象
    randomSeed：随机种子，方便结果重复
    clearConfs：清除已有构象，默认True
    useExpTorsionAnglePrefs和useBasicKnowledge两个参数即控制是否使用ETKDG，默认都为True

3.距离几何+ETKDG生成3D构象

代码实现

>>> AllChem.EmbedMolecule(m3d, randomSeed=10)
>>> Draw.MolToImage(m3d, size=(250,250))

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