DockerでLillyMolを爆速起動！化学式から合成経路を探る旅に出よう！
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DockerでLillyMol?を爆速起動！化学式から合成経路を探る旅に出よう！ †
皆さん、こんにちは！
今日は、今話題のオープンソース逆合成解析ソフトウェア
LillyMol
をDockerを使って手軽に動かしてみましょう！
LillyMol?は、Eli Lilly and Companyが開発した強力なツールで、複雑な化学構造を入力するだけで、合成可能な経路を提案してくれます。今回は、Dockerを利用することで環境構築の手間を省き、誰でも簡単にLillyMol?の世界を体験できる方法を紹介します。
DockerでLillyMol?環境構築 †
まずは、LillyMol?を使うための環境をDockerで構築します。
1. **Dockerのインストール:** まだDockerをインストールしていない方は、[https://docs.docker.com/get-docker/](https://docs.docker.com/get-docker/) を参考にインストールを済ませてください。
2. **LillyMol?イメージの取得:** ターミナルを開き、以下のコマンドを実行してLillyMol?のDockerイメージを取得します。
docker pull lillymol/lillymol
3. **LillyMol?コンテナの起動:** イメージの取得が完了したら、以下のコマンドでコンテナを起動します。
docker run -p 8080:8080 lillymol/lillymol
このコマンドは、LillyMol?をポート8080で起動することを意味します。
4. **ブラウザでアクセス:** Webブラウザ
ブラウザでアクセス: Webブラウザを開き、`http://localhost:8080` にアクセスします。LillyMol?のウェブインターフェースが表示されるはずです。
これで、LillyMol?の環境構築は完了です！簡単でしたね。
LillyMol?を使って逆合成解析を行う †
では、実際にLillyMol?を使って逆合成解析を行ってみましょう。例として、アスピリン（アセチルサリチル酸）の合成経路を探ってみます。
1. LillyMol?のウェブインターフェースで、「Retrosynthesis」タブを選択します。
2. 「Enter SMILES or draw structure」欄に、アスピリンのSMILES表記を入力します：
CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)O
3. 「Run Retrosynthesis」ボタンをクリックします。
4. LillyMol?が計算を行い、可能な逆合成経路を提案してくれます。
結果の解釈：
- 提案された各経路を注意深く見てみましょう。
- 出発物質、反応条件、収率予測などの情報が表示されているはずです。
- 複数の経路が提案された場合、それぞれの利点と欠点を考えてみましょう。
応用：自分の興味ある化合物で試してみよう †
アスピリンの例を参考に、自分が興味を持っている化合物のSMILES表記を入力して、逆合成解析を行ってみましょう。例えば：
- カフェイン: `CN1C=NC2=C1C(=O)N(C(=O)N2C)C`
- イブプロフェン: `CC(C)CC1=CC=C(C=C1)[C@H](C)C(=O)O`
- パラセタモール: `CC(=O)NC1=CC=C(C=C1)O`
注意点：
- 複雑な化合物の場合、計算に時間がかかることがあります。
- 提案された合成経路は、あくまで理論上の可能性です。実際の合成では、様々な要因を考慮する必要があります。
さらなる探索 †
LillyMol?には他にも多くの機能があります。例えば：
1. 構造検索: 類似の化合物を探すことができます。
2. 物性予測: LogP、溶解度、pKaなどの物性を予測できます。
3. 反応予測: 特定の反応条件下での生成物を予測できます。
これらの機能を使いこなすことで、化学研究の幅が大きく広がるでしょう。
まとめ †
DockerとLillyMol?を組み合わせることで、手軽に強力な逆合成解析ツールを使うことができました。この環境を活用して、新しい化合物の合成経路を探索したり、既知の合成経路を最適化したりする可能性は無限大です。
化学の世界は奥深く、まだまだ発見の余地がたくさんあります。LillyMol?を使って、あなただけの化学の冒険に出かけてみてはいかがでしょうか？
次回は、LillyMol?の高度な使い方や、他の化学情報学ツールとの連携について紹介する予定です。お楽しみに！
リンク集 †
LillyMol?のソースコード †
https://github.com/EliLillyCo/LillyMol
一般的な化学構造検索 †
サンプルとして使ったSMILES化学式
CN1C2=C(C=C(C=C2)C3=CN=CS3)C(=CC1=O)NC4CCC(CC4)OCCOC
結果を評価するためにつかったwiki
https://en.wikipedia.org/wiki/CD38-IN-78c
PubChem? Sketcher †
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
SMILESだけでなく、 IUPAC名、分子式など、様々な入力形式に対応しています。 NCBIの巨大なデータベースで検索でき、 化合物情報、生物活性、文献情報などを取得できます。
ChemSpider? †
こちらも複数の入力形式に対応し、膨大なデータベースを誇ります。 スペクトルデータ、物性情報、関連化合物など、豊富な情報を提供しています。
近い分子式や、近い骨格の分子をリストアップしてくれます。
AIが、この分子の特徴を推定してくれます。何度で燃えるとか。そういうやつです。
取り扱い企業をリストアップしてくれます。
NIST Chemistry WebBook? †
https://webbook.nist.gov/chemistry/
将来的に課金するかもと書いてあったので、シークレットモードで検索したほうが無難？
アメリカ国立標準技術研究所 (NIST) が提供するデータベースです。
スペクトルデータ、熱力学データ、反応データなど、信頼性の高い情報を検索できます。
SMILES変換に特化したツール †
cactus †
https://cactus.nci.nih.gov/chemical/structure
SMILESを他の形式 (IUPAC名、MOLファイルなど) に変換できます。
バッチ処理にも対応しており、大量のSMILESを一度に変換できます。
MolView? †
SMILESを入力すると、3D分子モデルを表示できます。
分子の回転、拡大縮小、原子情報の表示などが可能です。
日本語の紹介記事がありました。
eDESIGNERを使ってみる（準備編） †
https://tky-pychemweb.hatenablog.com/entry/2022/09/19/161606
