[SMILES][분자 구조][신약 개발]Simplified Molecular Input Line Entry System

 

SMILES(Simplified Molecular Input Line Entry System)

SMILES란?

• 정의: SMILES는 분자 구조를 문자열 형태로 표현하는 표기법입니다.
• 사용 목적: 분자의 정보를 간단히 표현하여 데이터로 관리하고, 컴퓨터 알고리즘에 활용할 수 있습니다.

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SMILES의 구성 요소

1. 원자(Atom): 각 원소를 기호로 표기.
2. 결합(Bond): 단일(-), 이중(=), 삼중(#) 결합 등으로 표기.
3. 고리(Ring): 고리의 시작과 끝을 숫자로 표시.
4. 방향족(Aromaticity): 벤젠과 같은 방향족 고리를 소문자로 표기.
5. 가지(Branch): 가지는 괄호()로 표현.

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SMILES의 예시

• Aspirin: CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O
• 비슷한 구조의 화합물: CCC1=CC=C(OC(C)=O)C(=C1)C(O)=O

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장점

1. 데이터 관리 용이.
2. 분자의 정확한 표현 가능.
3. 머신러닝/딥러닝에 활용 가능.

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단점

1. 유사한 구조의 분자도 다른 문자열로 표현.
2. 같은 분자에 여러 SMILES 가능.
3. 3D 구조 표현의 한계.

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도구

• MarvinSketch: SMILES를 쉽게 다룰 수 있는 무료 소프트웨어.
• https://docs.chemaxon.com/display/lts-europium/marvinsketch-downloads.md

MarvinSketch Downloads | Chemaxon Docs

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활용분

• 약물 설계: 새로운 약물 후보 물질을 발굴하고 설계하는 데 사용됩니다.
• 물질 스크리닝: 방대한 화합물 라이브러리에서 특정 조건을 만족하는 물질을 찾는 데 사용됩니다.
• 독성 예측: 화학 물질의 독성을 예측하는 데 사용됩니다.
• 물질 특성 예측: 분자 구조를 기반으로 물질의 물리화학적 특성을 예측하는 데 사용됩니다.

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결론

• SMILES는 분자를 문자열로 간단히 표현하여 다양한 용도로 활용 가능.
• SMILES 표기법에 대한 이해는 화학과 인공지능 모델 개발에 유용.