数据库（Database）

一、TOPSCIENCE Database

TOPSCIENCE Database是由陶术⽣物团队整理和维护的开源数据库，收录了全球数百家供应商的⼩分⼦化合物产品数据，包含千万级的化合物结构，致⼒于为全球科研⼈员提供⼀个稳定可靠的数据库。

TOPSCIENCE Database是⼀个综合性的化合物资源库，分为四个主要部分：筛选化合物数据库、天然产物类数据库、活性化合物数据库和⽚段化合物数据库。每个部分针对不同的科研需求，提供多样化的化合物选择。

筛选化合物数据库

筛选化合物数据库，可以进⼀步细分为三类：精选数据库、核⼼数据库、扩展数据库。

天然产物类数据库

天然产物⼀直是先导化合物的重要来源，然⽽⽬前许多天然产物数据库中的结构难以获得实体化合物。为此，TOPSCIENCE Database推出了专⻔的天然产物单体数据库，包含16,627种来源于多种动植物和微⽣物的天然产物，结构多样，且有实体供应，解决了筛选出活性分⼦却难以购买到实体的问题。每种化合物都经过HNMR或LCMS检测，保障化合物的品质；这些化合物的结构以SDF格式⽂件开源提供，是天然产物虚拟筛选的有⼒⼯具陶术⽣物的产品现货供应和快速到货服务进⼀步提⾼了研究效率和便利性。

活性化合物数据库

活性化合物能够调节细胞、组织或个体的⽣物学反应，涵盖了从实验室的⼯具化合物到临床试验中的候选药物，乃⾄已经获批上市的药物分⼦。这些化合物具备与特定⽣物靶标如受体、酶、核酸等特异性相互作⽤的能⼒，能够促进或抑制这些分⼦的功能。

TOPSCIENCE Database收集了约11.7万种活性化合物，为药物研发和⽣物医学研究提供了宝贵的资源。

⽚段化合物数据库

在药物发现领域，⽚段筛选技术展现出了独特的优势。同时在化学⽣物学⽅⾯，使⽤⽚段分⼦能够帮助发现新的⽣物学作⽤机制。⽚段分⼦具备更好的化学空间代表性，使得基于这些⽚段分⼦进⾏的药物筛选和药物设计能够获得更理想的药物分⼦。

TOPSCIENCE Database⽚段化合物数据库集合⼗余家⽚段分⼦供应品牌，收录46万种⽚段化合物信息，涵盖桥环、螺环、共价⽚段等多种结构类别。⽚段化合物数据库具有良好的结构多样性和新颖性，且⼤多可以提供实体产品，为⽚段药物发现提供更多助⼒。

二、REAL Database

虚拟筛选的成功很⼤程度上依赖于化合物库的选择；只有当库中含有充⾜的化合物种类时，才能提⾼发现活性⼩分⼦的机会。在这⽅⾯，REAL database是⼀个优良选择。该数据库包含⾼达60亿种化合物，提供了⼴泛的化学空间，覆盖多种结构、性质和功能，极⼤地提⾼了筛选的成功率和命中分⼦的多样性。

REAL database的优势

1）真实可查询、可合成，合成时间在3-4周左右，平均成功率超过80%;

2）全世界最⼤的超快可搜索化学空间之⼀；

3）筛出典型先导化合物的平均搜索时间为2⾄4分钟，并且可以通过⻣架搜索功能探索⽆IP区域。

REAL database细分化合物库

以REAL database为基础，还可根据不同的研究需求，通过⼀系列药物化学过滤规则构建出不同的Real化合物库，包括Real多样性库，Real先导类似物库，Real⽚段库，Real共价库，Real天然产物类似物库等。Real化合物库的规模相对较⼩，对于计算能⼒相对有限的客⼾也是⼀种不错的选择。

1）Real多样性库

包含2,500万个化合物，该库剔除了PAINS以及具有毒性的化合物；化合物间不存在Tanimoto相似度超过0.6的情况，保证了筛选所必需的多样性。

2）Real天然产物类似物库

包含7,230万个化合物，利⽤P.Ertl等⼈发表的预测⽅法来⽐对化合物的天然产物相似性，从⽽获得的Real天然产物类似物库。

3）Real⽚段库

包含了1,290万个⽚段化合物，该库采⽤了“3规则”即（MW<300,SlogP≤3,HBA≤3,HBD≤3,rotB≤3,TPSA≤60），运⽤这个⽚段库可以找到更新颖的活性⽚段。

4）Real共价库

以⽬前⼴为研究的磺酰氟，丙烯酰胺和硼酸等共价靶头建⽴的化合物库，可⽤于筛选以共价作⽤与酶结合的共价抑制剂。相较于⾮共价药物，其有效浓度有望⼤幅度降低，有效作⽤时间⼤幅度增加。

三、The PDBbind database

PDBbind数据库由复旦⼤学王任⼩研究员（兼任上海陶术CTO）团队创建，致⼒于系统地收集Protein Data Bank中各类复合物（蛋⽩-配体、蛋⽩-蛋⽩、蛋⽩-核酸和核酸-配体复合物）的三维结构及其匹配的亲合性实验数据。该数据库对于训练预测靶标-配体相互作⽤的⼈⼯智能算法等研究课题⾄关重要。该数据库⾃公开发布以来不断保持更新，在国内外同⾏中得到⼴泛应⽤，成为我国在药物设计领域中拥有⾃主知识产权的著名数据库之⼀。基于该数据库提供的⾼质量数据信息，国内外已有超过1000项研究成果公开发表。

PDBbind数据库⾃2021版起转变为付费订阅模式。复旦⼤学团队与上海陶术为此联合创建了PDBbind+⽹站，作为发布PDBbind数据库最新版本和未来版本的唯⼀平台。

PDBbind数据库2021版

1）规模显著扩展的亲合性实验数据

从原始⽂献中收集的复合物亲合性实验数据是PDBbind数据库的核⼼价值。最新的2021版本包含27,408个⽣物分⼦复合物的亲合性实验数据（其中包括22920个蛋⽩-配体复合物、3176个蛋⽩-蛋⽩复合物、1141个蛋⽩-核酸复合物以及171个核酸-配体复合物），相⽐2020版的数据量增⻓了约20%。

2）质量显著改善的复合物结构⽂件

为了⽅便⽤⼾，PDBbind数据库还提供经过细致处理的蛋⽩-配体复合物结构⽂件。在2021版本的开发过程中，我们采⽤了全新的⼯作流程来处理源⾃Protein Data Bank的原始结构⽂件，确保蛋⽩分⼦和配体分⼦在规定的⽂件格式中被准确且合理地表⽰。以往版本中的蛋⽩-配体复合物结构⽂件也采⽤新的⼯作流程进⾏了重制，解决了过去积累的种种琐碎问题。

3）功能显著增强的⽹络平台

PDBbind+⽹站基于先进的商业云服务器资源，为⽤⼾提供稳定的⽹络连接和强⼤的在线计算服务。该平台提供结构可视化和分析的先进⼯具，增强了⽤户体验，并整合了反向找靶⽅法等药物设计实⽤功能，致⼒于打造成为综合性的药物设计服务平台。

技术服务助⼒科研的部分成功案例

1. Li J, Zheng C, Mai Q, Huang X, Pan W, Lu J, Chen Z, Zhang S, Zhang C, Huang H, Chen Y, Guo H, Wu Z, Deng C, Jiang Y, Li B, Liu J, Yao S, Pan C. Tyrosine catabolism enhances genotoxic chemotherapy by suppressing translesion DNA synthesis in epithelial ovarian cancer. Cell Metab. 2023 Nov 7;35(11):2044-2059 .e8 .

2. Shi W, Zhang G, Ma Z, Li L, Liu M, Qin L, Yu Z, Zhao L, Liu Y, Zhang X, Qin J, Ye H, Jiang X, Zhou H, Sun H, Jiao Z. Hyperactivation of HER2-SHCBP1-PLK1 axis promotes tumor cell mitosis and impairs trastuzuma b sensitivity to gastric cancer. Nat Commun. 2021 May 14;12(1):2812 .

3. Yang Y, Sun N, Lv J, Chen H, Wang H, Xu J, Hu J, Tao L, Fang M, Huang Y. Environmentally realistic dose of tire-derived meta bolite 6PPD-Q exposure causes intestinal jejunum and ileum damage in mice via cannabinoid receptor-activated inflammation. Sci Total Environ. 2024 Mar 25;918:170679 .

4. Xiao MC, Jiang N, Chen LL, Liu F, Liu SQ, Ding CH, Wu SH, Wang KQ, Luo YY, Peng Y, Yan FZ, Zhang X, Qian H, Xie WF. TRIB3-TRIM8 complex drives NAFLD progression by regulating HNF4α stability. J Hepatol. 2024 May;80(5):778-791 .

5. Hong X, Wei Z, He L, Bu Q, Wu G, Chen G, He W, Deng Q, Huang S, Huang Y, Yu C, Luo X, Lin Y. High - throughput virtual screening to identify potential small molecule inhibitors of the Zα domain of the adenosine deaminases acting on RNA 1(ADAR1) . Eur J Pharm Sci. 2024 Feb 1;193:106672 .

6. Du J, Liu N, Ma L, Liu R, Zuo D, Lan X, Yang J, WeiW, Peng X, Yu J. Antidepressant effect of the novel histone deacetylase-5 inhibitor T2943 in a chronic restraint stress mouse model. Biomed Pharmacother. 2024 Feb;171:116176 .

7. Chen Y, Li L, Lan J, Cui Y, Rao X, Zhao J, Xing T, Ju G, Song G, Lou J, Liang J. CRISPR screens uncover protective effect of PSTK as a regulator of chemotherapy-induced ferroptosis in hepatocellular carcinoma. Mol Cancer. 2022 Jan 4;21(1):11 .

8. Xie Y, Zhang L, Wang L, Chen B, Guo X, Yang Y, Shi W, Chen A, Yi J, Tang J, Xiang J. EphB1 promotes the diffe rentiation and maturation of dendritic cells in non-small cell lung cancer. Cancer Lett. 2024 Feb 1;582:216567

9. Yu Z, Peng Y, Gao J, Zhou M, Shi L, Zhao F, Wang C, Tian X, Feng L, Huo X, Zhang B, Liu M, Fang D, Ma X. The p23 co-chaperone is a succinate-activated COX-2 transcription factor in lung adenocarcinoma tumorigenesis. Sci Adv. 2023 Jun 30;9(26):eade0387. doi: 10 . 1126/sciadv.ade0387. Epub 2023 Jun 30 .

10. Bai YB, Yang XR, Li B, Zhou XZ, Wang WW, Cheng FS, Zhang JY. Virtual Screening and In Vitro Experimental Verification of LuxS Inhibitors for Escherichia coli O157:H7 . Micro bio l Spectr. 2023 Feb 21;11(2):e0350222 .

11. Wang J, Ran T, Chen Y, Lu T. Bayesian machine learning to discover Bruton 's tyrosine kinase inhibitors. Chem Biol Drug Des. 2020 Oct;96(4):1114-1122 .

12. Wang W, Liu C, Li H, Tian S, Liu Y, Wang N, Yan D, Li H, Hu Q. Discovery of novel and potent P2Y14R antagonists via structure-based virtual screening for the treatment of acute gouty arthritis. J Adv Res. 2020 Feb 13;23:133-142 .

13. Wang M, Hou S, Wei Y, Li D, Lin J. Discovery of novel dual adenosine A1/A2A receptor antagonists using deep learning , pharm a copho re modeling and molecular docking . PLoS Com put Bio l . 2021 Mar 19;17(3):e1008821 .