Covalent
Overview
HyperLab의 Covalent 기능은 복잡한 반응식(Reactions)이나 외부 툴 설정 없이, 하나의 플랫폼 안에서 Covalent drug 연구 전 과정을 직관적으로 수행할 수 있도록 설계되었습니다.
이 페이지에서는 Covalent 기능을 사용하기 위한 전체적인 설정과 Flow를 설명합니다. 각 단계에서 제공되는 기능의 상세한 사용 방법은 이후 각 기능별 가이드를 참고해 주세요.
Covalent 기능 전체 Flow 한눈에 보기
HyperLab에서의 Covalent 연구관련 기능은 다음과 같은 흐름으로 이용할 수 있습니다.
Covalent 타겟 단백질을 설정하고
Covalent 전용 라이브러리로 스크리닝하거나
개별 분자를 기반으로 Covalent binding을 예측하고
3D Viewer를 통한 Covalent 결합 구조를 확인하고
결합 결과를 바탕으로 분자 디자인까지
Covalent 연구를 위한 전체적인 예시 Flow이며, 연구 목적에 따라 필요한 단계만 선택적으로 사용할 수 있습니다.
1. 단백질 설정 (Add Covalent Protein)
Covalent 연구를 시작하기 위해서는 Covalent 타입의 타겟 단백질 등록이 필수입니다. 단백질 관리 메뉴에서 COV 타입 단백질을 등록해 주세요.
HyperLab에서는 Covalent 연구를 위해 두 가지 타입의 단백질을 제공합니다.
COV 3D Structure 타입
PDB ID 또는 UniProt ID를 통해 이미 보고된 3D 구조를 불러옵니다.
고정된 단백질 구조를 기반으로 Covalent docking을 수행합니다.
실험 구조가 확보된 타겟에 대해 공유 결합을 형성하는 화합물의 결합 예측 및 스크리닝 연구에 적합합니다.
COV Sequence 타입
단백질을 검색하거나 아미노산 서열을 직접 입력하여 구조를 생성합니다.
Co-folding 기능을 활용해 보다 정밀한 단백질–리간드 복합체 구조를 예측할 수 있습니다.
실험 구조가 없거나, 구조 예측 기반의 초기 Covalent drug 연구에 활용할 수 있습니다.
Target Residue 설정 (필수)
Covalent 단백질 등록 시 공유 결합이 형성될 Target residue 설정은 반드시 필요합니다.
이 Residue를 기준으로 이후 Covalent Screening 및 Binding 계산이 수행됩니다.
Non-covalent 단백질 활용 (선택)
필요에 따라 non-covalent 단백질을 함께 등록하여 Covalent 결과와 non-covalent 결합 특성을 비교 분석할 수 있습니다.
non-covalent 단백질은 아래 두가지 타입 모두 등록 가능합니다.
3D Structure 타입
Sequence 타입
2. Covalent Screening (라이브러리 기반 스크리닝)
HyperLab은 Covalent 반응을 고려해 설계된 전용 스크리닝 라이브러리를 제공합니다.
Covalent Screening은 다음과 같은 흐름으로 진행됩니다.
Bench에서 Covalent 3D Structure 타입 단백질을 활성화
스크리닝 버튼 클릭
활성화된 단백질의 Target residue에 반응 가능한 Covalent 라이브러리가 자동으로 필터링되어 표시
하나 이상의 라이브러리를 선택해 스크리닝 실행
스크리닝 결과 확인
스크리닝이 완료되면, 각 분자에 적용된 Warhead 정보를 확인할 수 있습니다.
Bench의 필드 > Covalent > [스크리닝한 단백질] Warhead 필드를 활성화하면, 각 분자에 사용된 Warhead를 테이블에서 바로 확인할 수 있습니다.
3. Covalent Binding (개별 분자 기반 결합 예측)
Covalent Binding은 개별 분자를 기반으로 Covalent 결합 가능성을 직접 예측하는 기능입니다.
기본 흐름은 다음과 같습니다.
Bench에서 Covalent 타입 단백질 활성화
+ 분자/데이터버튼을 통해 분자 파일 업로드 또는 개별 분자 추가분자 선택 후 Hyper Binding 실행
Warhead로 사용할 분자 구조 영역 지정
Product form 선택
원하는 Product form이 없는 경우 직접 그려서 추가 가능
Binding 계산 완료 후 Binding score 확인
Bench의 필드 > Covalent > [단백질] Warhead 필드를 활성화하면, 각 분자에 사용된 Warhead를 테이블에서 바로 확인할 수 있습니다.
4. 3D Viewer (Covalent 결합 구조 확인)
Covalent Binding 또는 Screening 결과는 3D Viewer에서 시각적으로 확인할 수 있습니다.
확인하고 싶은 분자를 선택한 후 3D View 버튼 클릭
공유 결합이 형성된 단백질–리간드 복합체 구조 확인
Viewer 내에서:
2D Ligand 영역: Reactant form
2D Diagram 영역: Product form
을 각각 확인할 수 있어, Covalent 반응 전·후 구조를 함께 비교할 수 있습니다.
5. Hyper Design (Covalent 결과 기반 분자 디자인)
Covalent Binding 결과를 기반으로 후속 분자 디자인을 진행할 수 있습니다.
Covalent Binding 결과에서 Hyper Design
시작하기클릭디자인 페이지로 이동
Warhead 영역과 인접한 결합 부위를 제외한 영역에 대해 디자인 가능
Covalent 결합을 유지하면서 활성, 선택성, 물성 개선을 위한 구조 탐색이 가능합니다.
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