화합물 스페이스 도킹 (Chemical Space Docking)은 수십 억 또는 그 이상의 초거대 화합물 스페이스 (Chemical Space)를 사용 가능하게 합니다.

화합물 스페이스 도킹은 - 기존의 가상 스크리닝에서 일반적으로 사용하는 자원집약적 무차별 도킹 방식이 아닌 - 결합 영역에 효과적으로 도입 가능한 구조들을 우선적으로 선택합니다.

제안된 결과 구조는 합성 기반으로 유도되었으며, 파트너사의 화합물 스페이스인 경우 구매도 가능합니다.

인터랙티브 워크플로우는 사용자가 각 단계별로 결과를 확인할 수 있게 하여 프로젝트를 성공적으로 이끌 수 있도록 합니다.

화합물 스페이스 도킹의 개념은 초거대 화합물 구조 컬렉션을 구조 기반 탐색에 효과적으로 적용하는 것입니다.

화합물 스페이스 도킹은 - 수십 억 개의 화합물 구조를 무차별적으로 도킹하는 것이 아니라 - 계산 시간과 리소스를 효율적으로 사용하여 가능성 있는 적절한 화합물 구조에만 집중합니다. 성능이 떨어지는 후보 구조들은 워크플로우 시작 단계에서 걸러내며 흥미로운 옵션에만 초점을 집중합니다.

약물 후보 물질을 만들 수 있는 작은 빌딩 블록부터 시작하여, 결합 영역안에서 본격적인 화합물을 조합적으로 생성합니다. 화학 합성의 반응 규칙을 사용하였기 때문에, 결과 구조들은 합성 가능성이 높고 제휴 화합물 공급 업체를 통해서도 구입할 수 있습니다.

워크플로우는 선택한 화합물 스페이스를 생성하는데 사용한 빌딩 블록의 도킹으로 시작합니다. 이 단계에서는, 사용자가 지정한 결합 영역에 약리단 조건 (Pharmacophore constraints)을 적용할 수 있습니다. 이는 Synthon (화합물의 초기 시작 조각 (Fragment))의 위치를 유도하고 표적과 원하는 상호작용을 형성할 수 있는지 확인합니다.

Synthon이 도킹되면, SeeSAR에서 제공하는 시각적 지원을 통해, 생성된 결합 포즈를 검토할 수 있습니다. 각각의 Synthon은 확장 방향을 표시하는 마커가 있으며 - 이는 ‘링커 원자 (linker atom)’라고 부릅니다 - 이를 통해 평가 과정을 단순화합니다.

선택한 후보 구조들은 워크플로우의 다음 단계인 확장 단계로 이동합니다.

앵커링 단계 이후, 선택된 Synthons는 확장 단계에서 약물 유사 화합물 (Drug-like)로 확장됩니다. 초기 조각 (Fragment)은 화합물 스페이스의 화학 반응 규칙에 따라 다른 빌딩 블록과 결합합니다. 합성이 가능한 화합물만 생성하고 결합 영역 내의 상호작용을 평가합니다.

확장된 화합물의 도킹은 - SeeSAR 내의 설정에서 즉시 정밀하게 처리하여 - Synthon의 초기 결합 포즈를 반영하도록 합니다. 이러한 방식은 기존 도킹 방법보다 빠르며 시작 조각 (Fragment)의 초기 위치를 유지하도록 합니다.

사용자는 결과에 대해 추가적인 상호작용 패턴의 약리단 조건 (Pharmacophore constraints)을 적용하여 처리할 수 있습니다.

계산이 완료되면 두 종류의 결과가 표시됩니다. 링커가 없는 화합물 구조는 주문하거나 합성할 수 있는 최종 구조입니다. 여전히 링커를 포함하는 화합물은 최종적인 구조가 되도록 추가적으로 확장하는 계산이 필요합니다.

랜덤 샘플링 화합물은 대부분의 경우 95% 이상의 리간드에 대해 도킹 스코어가 낮게 나온다는 것이 입증되었습니다. 

이는 가상 HTS (Virtual high-throughput screening) 계산의 상당 부분이 근본적으로 적합하지 않은 분자 구조에 할당된다는 것을 의미합니다.

화합물 스페이스 도킹은 구조적 다양성을 갖는 높은 스코어의 화합물을 짧은 시간 내에 효과적으로 확보하도록 프로세스를 가속화합니다.

더 빠른 속도로 더 많은 우수한 화합물을 발견할 수 있다고 과감히 말할 수 있습니다.