화학정보학 및 분자 모델링
화학정보학은 전산 및 정보 기술을 화학 데이터에 적용하여 분자를 디지털 방식으로 표현하고, 화학 공간을 탐색하며, 구조-특성 관계를 모델링합니다.
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Definition
전산 방법을 사용하여 화학 정보를 저장, 검색, 분석 및 모델링하는 학문 분야로, 화학, 컴퓨터 과학 및 통계를 연결합니다.
Scope
분자 및 화학 구조의 디지털 표현, 분자 기술자 및 지문, 유사성 및 부분 구조 검색, 가상 스크리닝 및 분자 도킹, 그리고 화학 데이터에 대한 기계 학습의 증가하는 활용을 다룹니다. 제1원리 전자 구조보다는 데이터 기반 발견에 중점을 둡니다.
Sub-topics
Core questions
- 컴퓨터가 분자를 저장하고 비교할 수 있도록 분자는 어떻게 표현됩니까?
- 화학적 유사성은 어떻게 정의되며 대규모 라이브러리를 검색하는 데 어떻게 사용됩니까?
- 표적에 대한 후보 분자는 전산적으로 어떻게 순위가 매겨집니까?
- 기계 학습은 구조-특성 및 구조-활성 관계를 어떻게 학습합니까?
Key theories
- 분자 유사성 원리
- 구조적으로 유사한 분자는 유사한 특성 및 활성을 가지는 경향이 있으며, 이는 유사성 검색 및 많은 예측 모델을 정당화하지만, 주목할 만한 예외도 인정합니다.
- 구조 기반 디지털 표현
- 분자는 그래프, 선 표기법 또는 기술자 벡터로 인코딩되어 화학 구조의 저장, 검색 및 정량적 모델링을 가능하게 합니다.
Clinical relevance
화학정보학은 현대 신약 개발 및 재료 정보학의 기반이 되며, 방대한 라이브러리의 가상 스크리닝, 합성 우선순위 지정, 실험 노력을 안내하는 특성 예측을 가능하게 합니다.
History
1960년대와 1970년대의 화학 문서화 및 구조 처리 시스템에서 발전하여, 1998년경 화학정보학(chemoinformatics)이라는 이름으로 정립되었고, 고속 스크리닝, 대규모 데이터베이스, 기계 학습과 함께 빠르게 확장되었습니다.
Key figures
- Johann Gasteiger
- Andrew Leach
- Valerie Gillet
- Peter Willett
Related topics
Seminal works
- leach2007
- gasteiger2003
Frequently asked questions
- 화학정보학은 양자 화학과 어떻게 다릅니까?
- 양자 화학은 물리 이론으로부터 분자 특성을 계산하는 반면, 화학정보학은 화학 데이터와 통계적 또는 그래프 기반 모델을 사용하여, 종종 명시적인 물리학 없이, 대규모로 정보를 조직하고 예측합니다.
- 화학정보학은 생물정보학과 동일합니까?
- 아닙니다. 이들은 자매 정보학 분야이지만, 화학정보학은 작은 분자와 화학 구조에 중점을 두는 반면, 생물정보학은 생물학적 서열과 고분자에 중점을 둡니다.