2015
High-quality and universal empirical atomic charges for chemoinformatics applications
GEIDL, Stanislav, Tomáš BOUCHAL, Tomáš RAČEK, Radka SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ, Václav HEJRET et. al.Základní údaje
Originální název
High-quality and universal empirical atomic charges for chemoinformatics applications
Autoři
GEIDL, Stanislav (203 Česká republika, domácí), Tomáš BOUCHAL (203 Česká republika, domácí), Tomáš RAČEK (203 Česká republika, domácí), Radka SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Václav HEJRET (203 Česká republika, domácí), Aleš KŘENEK (203 Česká republika, domácí), Ruben ABAGYAN (840 Spojené státy) a Jaroslav KOČA (203 Česká republika, garant, domácí)
Vydání
Journal of Cheminformatics, London, BIOMED CENTRAL LTD, 2015, 1758-2946
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10600 1.6 Biological sciences
Stát vydavatele
Velká Británie a Severní Irsko
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 3.949
Kód RIV
RIV/00216224:14740/15:00081211
Organizační jednotka
Středoevropský technologický institut
UT WoS
000366278000001
Klíčová slova anglicky
Partial atomic charges; Electronegativity Equalization Method; EEM; Quantum mechanics; QM; Drug-like molecules
Štítky
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 29. 3. 2016 11:06, Olga Křížová
Anotace
V originále
Background: Partial atomic charges describe the distribution of electron density in a molecule and therefore provide clues to the chemical behaviour of molecules. Recently, these charges have become popular in chemoinformatics, as they are informative descriptors that can be utilised in pharmacophore design, virtual screening, similarity searches etc. Especially conformationally-dependent charges perform very successfully. In particular, their fast and accurate calculation via the Electronegativity Equalization Method (EEM) seems very promising for chemoinformatics applications. Unfortunately, published EEM parameter sets include only parameters for basic atom types and they often miss parameters for halogens, phosphorus, sulphur, triple bonded carbon etc. Therefore their applicability for drug-like molecules is limited. Results: We have prepared six EEM parameter sets which enable the user to calculate EEM charges in a quality comparable to quantum mechanics (QM) charges based on the most common charge calculation schemes (i.e., MPA, NPA and AIM) and a robust QM approach (HF/6-311G, B3LYP/6-311G). The calculated EEM parameters exhibited very good quality on a training set (R2 > 0.9) and also on a test set (R2 > 0.93). They are applicable for at least 95% of molecules in key drug databases (Drugbank, ChEMBL, Pubchem and ZINC) compared to less than 60% of the molecules from these databases for which currently used EEM parameters are applicable. Conclusions: We developed EEM parameters enabling the fast calculation of high-quality partial atomic charges for almost all drug-like molecules. In parallel, we provide a software solution for their easy computation. It enables the direct application of EEM in chemoinformatics.
Návaznosti
ED1.1.00/02.0068, projekt VaV |
| ||
EE2.3.20.0042, projekt VaV |
| ||
EE2.3.30.0009, projekt VaV |
| ||
GA13-25401S, projekt VaV |
| ||
MUNI/A/1159/2014, interní kód MU |
|