2 ноября 2012

Циклические дескрипторы

Циклические дескрипторы несут информацию о наличии в структуре ХС моно-, би- и трициклических систем с указанием их геометрической формы, количества π-электронов в системе циклического сопряжения, а также характера и расположения гетероатомов.

Для построения линейных дескрипторов в структуре ХС выделяются дескрипторные центры, которыми являются все гетероатомы (N, О, S, Р, галлоиды, металлы и т. п.), пары атомов углерода, связанные кратной связью, а также ароматические системы в целом.

Линейный дескриптор несет информацию о наличии в структуре ХС цепи, которая начинается и кончается каким-либо дескрипторным центром и содержит указанное количество атомов углерода. При кодировании в виде набора линейных дескрипторов перечисляются все такие цепи, содержащиеся в структуре ХС.

Отдельно в каждом линейном дескрипторе указывается на возможность или невозможность сопряжения π-электронов по данной цепи. Примеры обозначения приведены в таблице ниже (Авидон, 1974; Гитлина и др., 1981).

Обозначение некоторых дескрипторных центров

Шифр Структура Шифр Структура Шифр Структура
01  — N+ 11  — ОН 21  — SH
02  — NH2, — NHR 12 — OR 22 — SR
03 -NR2 13 23  — S —
04 = NH Кроме альдегида 31

CI, Br, J

05 = NR 14 (СН) = О (альдегидный) 32  — F
06 ≡N 41 — СН3
07 =N+< 15  — О 46 — С=С —

Циклический дескриптор составляется из «головы», характеризующей размер и топологию циклической системы, «ядра», указывающего число π-электронов и «хвоста», указывающего тип и положение гетероатома. Для примера рассмотрим кодировку соединения (смотрите рисунок ниже).


Кодировка соединения

Кодировка соединения


Таким образом описание ХС посредством языка ФКСП позволяет: применять метод распознавания образов для предсказания вида биологической активности соединений самой разнообразной структуры; количественно оценивать степень структурной близости двух ХС с точки зрения их биологического действия; количественно оценивать относительную новизну структуры нового ХС; искать в массиве соединения, содержащие заданные структурные фрагменты (без потерь, но с небольшим шумом).

Вместе с тем следует отметить, что в первоначальной версии ФКСП не позволяет различать пространственные изомеры ХС и не пригоден для кодирования внутрикомплексных (хелатных) соединений и полимеров, в частности ферментов, полисахаридов и т. д. Кроме того, поскольку ФКСП есть дескрипторный язык без грамматики, в коде ХС теряется, по крайней мере частично, информация о связи между собой отдельных фрагментов структуры и о наличии более крупных фрагментов, чем отражаемые одним дескриптором.

В будущем возможны такие направления совершенствования кода: разработка версии ФКСП с грамматикой, позволяющей выделять более крупные структурные фрагменты молекулы; введение в язык слов, отражающих особенности пространственного строения ХС; разработка специальных языков для кодирования биополимеров.

«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Все тестируемые ХС проходят регистрацию и определение степени новизны, а также прогностическое установление типа потенциальной биологической (фармакологической) активности расчетными методами структурно-информационного анализа. На этом основании для веществ с невысокими значениями Q, L и М определяется та выборка тестов, через которую они должны пройти. В ряде случаев эта выборка определяется по формализованным правилам, в большинстве случаев…

В итоговом документе («Биологический паспорт»), который формируется по итогам классификации данного ХС в автоматизированной системе, излагаются цели испытаний, а также следующие сведения о тестированном ХС: исходная информация о ХС (структурная и брутто-формула, физико-химические характеристики, организация-производитель, исходное назначение); номер регистрации; степень подлинности (соответствие структур, чистота); результаты испытаний с использованием расчетных методов; оценка биологической активности и токсичных…

Можно представить схему, изображенную на рисунке ниже, в более сжатой конспективной форме, развернув все события вдоль оси времени. Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС Такая линейная развертка событий представлена на рисунке ниже, а комментарий к ней содержится в таблице, которую можно рассматривать как расширенную подпись к этому рисунку. Смотрите рисунок — Последовательность основных…

Вся работа системы проводится в интерактивном режиме: специфика работы с биологическим тест-объектом такова, что весьма высока вероятность его отклонения от стандарта в процессе подготовки эксперимента, резкого изменения его состояния или даже гибели в процессе эксперимента и т. д. Возможны ситуации, когда результаты тестирования ХС по одной методике могут привести к изменению всего порядка последующих испытаний…

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 6)

Блок 9. классификация ХС по ихспособности сенсибилизировать биологические объекты к действию Функциональное назначение Определить изменение чувствительности биологических объектов при действии на них ХС по отношению к стандартному физическому фактору (нагревание, световое облучение и другие факторы в зависимости от задачи). Знание таких характеристик позволяет: 1) прогнозировать результат комбинированного действия ХС и физфактора; 2) выявить действие ХС,…