화합물 디자인

언제 쓰나요

• 리간드가 결합해 있는 구조가 있고, 그 리간드를 고친 유사체가 원래 리간드보다 나은지 하나씩 바로 확인하고 싶을 때
• 치환기 하나를 바꿀 때마다 점수와 상호작용이 어떻게 달라지는지 보면서 다음에 그릴 구조를 정하고 싶을 때
• 아직 만들 화합물 목록이 정해지지 않아, 파일로 묶어 한 번에 제출하기보다 그려 보며 아이디어를 좁혀 가고 싶을 때

작동 원리

1. 01그리기

   편집기에 기준 리간드(REF)가 먼저 그려집니다. 고치는 동안 물성과 골격 판정이 무료로 나오고, 추가 · 1 크레딧을 누르면 계산에 들어갑니다.

2. 02REF에 겹치기

   RDKit이 3D 모양(conformer)을 10개 만들어 골격 원자를 REF 위에 겹칩니다.

3. 03제자리 최적화

   gnina가 포켓 안에서 자세를 다듬고 CNN으로 채점해 대표 포즈 하나를 남깁니다. PLIP가 상호작용을 찾고, 보통 몇 초 걸립니다.

4. 04REF와 비교

   결과가 표에 한 줄로 붙고, 같은 방식으로 계산한 REF 행과 나란히 비교됩니다.

입력 형식

PDB 결정 구조에는 결합 차수(단일, 이중, 방향족 결합의 구분) 정보가 없습니다. 그래서 구조 안의 리간드를 기준 리간드로 고르면, RCSB 화학 성분 사전(CCD)에서 그 리간드의 표준 구조를 받아 결합 차수를 되살린 뒤 편집기와 REF 계산에 씁니다. 결정 구조에 리간드 원자 일부가 빠져 있거나 표준 구조와 다르면 세션을 시작하지 못하고, 리간드를 SDF 파일로 올려 달라고 안내합니다.

따라 하기: EGFR에서 얼로티닙 유사체 그려 보기

얼로티닙은 키나아제인 EGFR을 막는 폐암 치료제입니다. 결정 구조 1M17에서 얼로티닙은 원래 ATP가 붙는 포켓에 들어가 있고, 퀴나졸린(육각 고리 두 개가 붙은 구조)은 포켓 깊숙이, 아닐린 고리(NH에 붙은 벤젠 고리)는 옆 주머니 쪽을 향합니다. 화합물 얼라인먼트 설명서가 아닐린 고리를 바꾼 유사체 10개를 한 번에 겹쳤다면, 여기서는 같은 자리를 하나씩 바꿔 그리며 얼로티닙과 비교합니다. 그리는 구조는 얼라인먼트 예시의 화합물과 같고, 활성에 대한 주장이 아니라 사용법을 보여 드리기 위한 예시입니다. 페이지 위쪽의 **예시 보기 (EGFR)**를 누르면 세션 위저드가 채워집니다.

1. 1

   세션 열기

   타깃 단백질과 기준 리간드 단계에 PDB ID 1M17, 체인 A, 기준 리간드 AQ4(얼로티닙)가, 프로젝트와 세션 단계에 이름 "EGFR example"이 채워져 있습니다. 세션 시작 · 1 크레딧을 누르면 보드가 열립니다. 왼쪽은 편집기, 오른쪽 위는 포즈, 오른쪽 아래는 화합물 표입니다. REF를 계산하는 동안 편집기 자리에 "기준 리간드를 계산하고 있어요"가 나오고, 끝나면 표 맨 위 REF 행에 점수가 채워지고 편집기가 열립니다.

2. 2

   첫 유사체 그리기

   편집기에는 얼로티닙이 그려져 있습니다. 아닐린 고리 3번 자리의 에티닐(삼중 결합, C≡CH)을 지우고 그 자리에 염소(Cl)를 붙입니다. 얼라인먼트 예시의 QZ-02와 같은 구조입니다. 편집기 아래에 물성과 골격 판정이 바로 나오고, 퀴나졸린과 아닐린이 그대로라 골격 판정은 통과입니다. 추가 · 1 크레딧을 누릅니다.

3. 3

   REF와 비교하기

   4초쯤 뒤 표에 D-001 행이 생기고 포즈가 오른쪽 위에 나옵니다. 값 보기에서는 CNN 친화도, 결합 에너지, CNN 점수 옆 괄호에 REF 대비 변화가 적힙니다. 포즈 카드의 결정 구조 겹치기를 켜면 결정 구조의 얼로티닙 위치가 회색으로 함께 보여, 유사체가 같은 자리에 머물렀는지 눈으로 확인할 수 있습니다. 아래 그림은 9개를 모두 추가한 뒤 D-005를 고른 보드입니다.

   
4. 4

   고쳐서 다시 그리기

   D-001 행의 편집기로 불러오기를 누르면(행을 고르고 E 키) 그 구조가 편집기로 돌아옵니다. 아닐린 고리 4번 자리에 플루오린(F)을 붙여 추가합니다. 얼라인먼트 예시의 QZ-07과 같은 구조이고, 새 행 D-002 아래에 D-001에서가 적혀 어디서 출발했는지 남습니다. 같은 방법으로 3번 자리를 브로모, 메틸, 트라이플루오로메틸로 바꿔 가며 그려 볼 수 있습니다.

5. 5

   상호작용 보기

   표에서 행을 고르고 포즈 카드의 상호작용 탭을 엽니다. 2D 지도는 표의 구조 그림과 같은 배치에 주변 잔기를 점선으로 잇고, 3D는 포켓 안 포즈 위에 상호작용을 그립니다. 오른쪽(좁은 화면에서는 아래)에 수소결합, 소수성, 그 밖의 종류별로 잔기가 나옵니다.

   
6. 6

   이어서 하기

   내보내기로 표(CSV)나 포즈(SDF)를 내려받습니다. 그려 본 유사체들이 시리즈로 정리되면 화합물 얼라인먼트로 한 번에 겹쳐 R 그룹 표로 비교하거나, 고른 화합물을 타깃 모델로 가져가 활성을 예측합니다.

결과 읽는 법

REF 행은 정렬과 상관없이 표 맨 위에 고정되어 늘 기준선이 보입니다. 표 위의 값 | REF 대비로 보는 방식을 바꿉니다. 값 보기는 CNN 친화도, 결합 에너지, CNN 점수 세 열에 REF 대비 변화를 값 뒤 괄호로 적고(7.45 (+1.03)), 좋아지면 초록, 나빠지면 빨강으로 칠합니다. REF 대비 보기는 디자인 행의 모든 지표 칸에 변화량만 보여 줍니다. 변화는 두 값을 표에 보이는 자릿수로 반올림한 뒤 뺀 값입니다. 색만으로 뜻을 전하지 않도록 열 머리글 툴팁에 "높을수록 좋음" 또는 "낮을수록 좋음"이 적혀 있습니다.

계산 중인 행은 "계산 중…"으로, 실패한 행은 표 맨 아래에 원인과 "1 크레딧 환불됨"으로 나옵니다. 실패한 행이 3개 이상이면 한 줄로 접힙니다.

포즈 카드는 표에서 고른 화합물의 대표 포즈를 포켓 안에 보여 줍니다. 결정 구조 겹치기는 결정 구조의 REF 위치를 회색으로 함께 그립니다. 상호작용 탭은 PLIP가 그 포즈에서 찾은 수소결합, 소수성 상호작용, π 스태킹, π-양이온, 염다리, 할로겐 결합, 금속 배위, 물 다리를 2D 지도와 3D로 보여 줍니다. 상호작용을 찾지 못해도 점수는 그대로 남습니다.

내보내기의 CSV는 REF와 실패한 행을 포함해 화합물마다 한 줄이고, 표의 열에 더해 TNCO 점수, 골격 일치율, 수소결합 주개·받개 수, 상태와 실패 원인이 들어갑니다. SDF는 계산에 성공한 화합물의 대표 포즈를 이어 붙이고 같은 값을 속성으로 담습니다.

예시 결과: EGFR 1M17에서 그린 얼로티닙 유사체

얼라인먼트 예시의 QZ-02~10 9개를 추가한 세션(2026-10-28, 9 크레딧, 화합물당 4–5초)입니다. 표는 REF와 CNN 친화도 상위 4개이고, 점수는 얼라인먼트 예시와 같습니다.

비용과 한도

세션을 시작할 때 REF 계산에 1 크레딧, 추가한 화합물 하나에 1 크레딧($0.01)이 들고 최소 금액은 없습니다. 그리는 동안의 물성과 골격 판정은 무료입니다. 크레딧은 계산을 시작할 때 차감되고, 계산에 실패하면(시간 초과 포함) 그 1 크레딧을 모두 돌려 드립니다. 골격 판정에서 막힌 구조, 세션에 이미 있는 구조, 읽지 못한 구조는 추가되지 않고 비용도 들지 않습니다. 잔액이 모자라면 추가하지 않고 필요한 크레딧과 잔액을 알려 드립니다.

계산 중인 화합물은 한 사람당 모든 세션을 합쳐 20개까지입니다. 그보다 많이 추가하면 앞의 계산이 끝난 뒤 다시 추가해 달라고 안내합니다. 그리는 동안의 미리보기는 1분에 60번, 하루 3,000번까지입니다. 2분이 지나도 끝나지 않은 계산은 실패로 정리하고 크레딧을 돌려 드립니다.

인용

이 워크플로우로 얻은 결과를 보고서나 논문에 쓸 때는 아래 방법론을 인용해 주세요.

자주 묻는 질문