VD-Gen｜快速上手的三维分子生成工具

分子生成工具 VD-Gen

在药物发现领域，基于结构的药物设计旨在寻找与蛋白靶点具有高结合亲和力的分子。传统方法如虚拟筛选在大型分子数据库上进行搜索，效率较低且无法发现数据库之外的新分子。为解决这一问题，深势科技提出基于虚拟动力学的分子生成方法 VD-Gen，该方法能够直接在蛋白靶点空腔中生成具有高结合亲和力的分子。

VD-Gen 直接预测生成分子的元素类型和细粒度原子坐标，而无需将原子的坐标进行网格粗粒化，相比于基于三维网格的方法精度更高；同时 VD-Gen 能够高效地同时生成所有原子类型和坐标，相比自回归的生成模型性能更优，不受生成顺序的影响。大量实验结果表明，VD-Gen 可以生成新的具有高结合亲和力的 3D 分子以填充口袋空腔。与以往的工作相比，VD-Gen 在所有指标上都明显优于其他模型。综合这些结果，可以看出，VD-Gen 生成的分子与目标分子在三维空间上更相似，通过不同方法评估得到的结合亲和力也更高。

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VD-Gen@Apps

近日，VD-Gen 已经在 Bohrium® App 上开放试用，您可以在线提交您的分子生成作业，平台会将您的任务自动分配计算资源，快速完成分子生成并返回结果。此外，这个 VD-Gen App 也实现了对生成分子的迭代交互优化，可以满足您持续挑选并优化分子的需求。

下面，我们来简单介绍VD-Gen 的使用流程：

1. 打开 https://app.bohrium.dp.tech/vd-gen，可以自行选择Guest 模式（仅浏览）或登录模式（支持任务提交）
2. 上传蛋白文件
   
3. 选择功能。上传蛋白后，VD-Gen 有多种功能可以选择使用 
   a. 给出参考分子指示口袋位置，从头生成 
   b. 选择口袋，从头生成 
   c. 基于参考分子进行分子优化

4. 上传与蛋白结合的参考分子文件，我们以基于参考分子进行分子优化的功能来具体介绍使用流程

5. 选择需要优化的部分和分子生成数量

6. 展示结果，并基于结果进行再优化。
   

需要注意的是，VD-Gen 目前对外开放的为测试版本，不保证生成分子的多样性、合理性和可合成性。如需效果更好的 VD-Gen 工具，欢迎与我们联系。

阅读原文加入「VD-Gen 交流群」，与算法开发团队碰撞你的思考。

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关于 Bohrium® Apps

Bohrium® Apps 是深势科技通过 MLOps 等新一代开发工具和基础设施，让算法代码可以快速上线为易用的应用，让新想法的验证效率从几个月缩短到几天。

开发者只需简单地修改算法运行入口的 Argument Parser 相关代码，便可以自动生成算法运行所需的丰富用户界面以及完整的 Job 管理运行、用户管理、数据管理、模型管理、性能评估、付费授权和结果可视化等周边全整套功能。

对于 App 用户来说，简单四个步骤提交任务，便可快速返回结果：

1. IO Options：配置输入文件
2. Job Options：设置变量
3. System Options：配置系统级参数
4. Review：所有配置参数的摘要

Reference:
[1] https://app.bohrium.dp.tech/vd-gen/
[2] S Lu, L Yao, X Chen, H Zheng, D He, G Ke, 3D Molecular Generation via Virtual Dynamics. arXiv preprint arXiv:2302.05847, 2023