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化合物库反向靶点发现工作流。给定化合物 SMILES,依次执行 ADMET 成药性过滤、骨架分析、结构相似检索、靶点情报验证、FTO 专利风险扫描、SAR 构效关系提取,输出优先级靶点-化合物改造方向清单,支持生成 PPT 与 PDF 报告。

What it does

化合物库反向靶点发现工作流。给定化合物 SMILES,依次执行 ADMET 成药性过滤、骨架分析、结构相似检索、靶点情报验证、FTO 专利风险扫描、SAR 构效关系提取,输出优先级靶点-化合物改造方向清单,支持生成 PPT 与 PDF 报告。

The skill document

Target Discovery Skill — 化合物库反向靶点发现

一、技能定位

适用场景:客户已积累大量自有化合物库(高校课题组、药企研究团队、CRO),希望反向从化合物结构出发,预测可能作用的靶点,加速成果转化。

触发关键词

  • "我们有化合物库,想知道能打哪个靶点"
  • "反向筛靶"、"靶点预测"、"化合物库靶点发现"
  • "这个分子可能作用于什么靶点"
  • "帮我分析一下这个 SMILES 的潜在靶点"

不适用场景

  • 已知靶点,正向设计化合物 → 使用 patsnap-lifescience-target-intelligence_zh
  • 单分子专利新颖性评估 → 使用 novelty-check
  • 竞争格局分析 → 使用 competitive-landscape

二、依赖能力(MCP + Skill)

必须可用的 MCP 工具

MCP 服务器工具名用途
tool-collection-chemical-molecularls_admet_predictStep 1:ADMET 成药性批量预测
tool-collection-chemical-molecularls_chemical_mcs_analyzeStep 2:骨架/片段频率分析(MCS)
tool-collection-chemical-molecularls_structure_searchStep 3:结构相似性检索(SIM/EXT)
tool-collection-chemical-molecularls_structure_fetchStep 3+:化合物详情获取
tool-collection-chemical-molecularls_patent_structure_fetchStep 5:专利化学结构批量获取
tool-collection-chemical-molecularls_sar_submit / ls_sar_fetchStep 6:SAR 构效关系提取
patent-searchpatsnap_search / patsnap_fetchStep 3/5:专利/文献检索

协同 Skills

Skill 名称用途
patsnap-lifescience-target-intelligence_zhStep 4:靶点情报验证(成药性/管线/竞争格局)
novelty-checkStep 5:FTO 单参考文献新颖性分析
competitive-landscapeStep 4+:靶点赛道竞争格局深度报告
ppt-generator输出:生成演示PPT
pdf-generator输出:生成 PDF 报告

三、标准执行流程(6步)

输入

  • 必填:化合物 SMILES 字符串(一个或多个)
  • 选填:化合物名称/编号、适应症偏好方向、是否生成报告(PPT/PDF)

Step 1 — ADMET 成药性过滤

工具ls_admet_predict 操作:对输入 SMILES 批量预测 22 项 ADMET 指标 核心评估维度

  • 类药五规则(MW < 500, logP 0-5, HBD ≤ 5, HBA ≤ 10)
  • 口服生物利用度、水溶性(logS)
  • hERG 心脏毒性(安全性红线)
  • BBB 透过率(决定是否可探索 CNS 靶点)
  • CYP3A4/2D6 抑制(药物相互作用风险)

决策规则

  • 全部不符合五规则 → 标记为"成药性极差",移出候选池
  • BBB 低 → 排除 CNS 靶点假说方向
  • hERG 高风险 → 标记心脏毒性警告,后续靶点需规避心血管适应症

输出:通过/不通过标记 + 关键风险提示列表


Step 2 — 骨架/片段分析

工具ls_chemical_mcs_analyze 操作:对通过 Step 1 的分子集合做 MCS(最大公共子结构)分析 解读要点

  • 识别核心骨架类型(嘧啶、喹唑啉、咪唑、吲哚等)
  • 常见药效团关联:
    • 嘧啶-苯胺核心 → 激酶抑制剂
    • 咪唑并嘧啶 → PI3K/mTOR 抑制剂
    • 吲哚核心 → 多靶点激酶 / GPCR
    • 哌嗪/哌啶侧链 → 选择性口袋识别
  • 高频片段分布 → 确定优先分析子集(覆盖最广的骨架族)

输出:骨架家族分类 + 靶点类型初步指向(激酶/GPCR/核受体/离子通道等)


Step 3 — 结构相似检索 → 靶点假说生成

工具ls_structure_search(SIM 模式,Tanimoto ≥ 0.4) 操作:对每个核心分子做相似性检索,返回已知活性的结构邻居 解读规则

  • Tanimoto ≥ 0.7:高相似,靶点假说可信度高
  • Tanimoto 0.5-0.7:中等相似,作为支持性证据
  • Tanimoto 0.4-0.5:低相似,仅提示方向,需更多验证

靶点假说排序:按相似邻居中靶点出现频率降序排列,生成 Top 3 靶点假说列表

输出

假说 1(最高优先级):靶点名称 — 支持邻居数量 / 最高 Tanimoto 值
假说 2:靶点名称 — ...
假说 3:靶点名称 — ...

Step 4 — 靶点情报验证

技能patsnap-lifescience-target-intelligence_zh 操作:针对 Top 1-3 靶点假说,分别调用靶点情报技能 评估维度

  1. 生物学验证:靶点与疾病的因果关系强度
  2. 成药性:已有上市药物 / 临床管线数量
  3. 竞争格局:赛道拥挤程度(红海/蓝海判断)
  4. 适应症价值:市场规模、未满足临床需求
  5. 耐药机制:是否存在已知耐药突变影响成药

优先级决策矩阵

维度高分低分
成药性验证已有上市药无临床进展
赛道空间存在差异化机会头部玩家完全垄断
适应症价值大适应症/高未满足需求小适应症/已充分满足
化合物-靶点匹配Tanimoto > 0.6 + 骨架一致仅骨架远亲

输出:Top 3 靶点评分卡 + 推荐优先验证靶点


Step 5 — FTO 专利风险扫描

工具ls_structure_search(EXT 精确模式)+ novelty-check Skill 操作

  1. 精确结构检索:查询分子是否已被专利权利要求覆盖
  2. 新颖性分析:对命中专利执行单参考文献新颖性比对
  3. 法律状态核查:通过 patsnap_fetch(module=legal)确认专利是否有效

风险分级

风险级别判断条件建议行动
🔴 高风险精确结构命中 + 专利有效必须结构改造后推进
🟡 中风险相似结构命中(Tanimoto>0.8)+ 专利有效评估权利要求范围,考虑规避设计
🟢 低风险无命中 / 专利已过期可推进,建议自行申请专利保护

输出:FTO 风险报告 + 改造建议方向


Step 6 — SAR 构效关系提取

工具ls_sar_submit → 轮询 ls_sar_fetch 输入:Step 3 命中的相关专利号 操作:从专利中提取化合物-活性数据,分析各官能团取代对活性的影响 解读维度

  • 核心骨架各位置取代基变化对靶点活性(IC50/Ki)的影响
  • 选择性位点:哪些取代可提升对目标靶点的选择性
  • 毒性规避位点:降低 hERG / CYP 毒性的改造方向
  • 成药性提升位点:改善溶解性 / 生物利用度的取代策略

输出

位置 X → 取代基类型 → 活性影响方向
改造优先级路径:路径A(选择性)/ 路径B(耐药覆盖)/ 路径C(新适应症)

四、输出物汇总

每次完整执行后,产出以下交付物:

4.1 核心分析报告

📋 靶点发现报告
├── 输入化合物 ADMET 轮廓(通过/风险项)
├── 骨架分类结果(骨架族 + 药效团特征)
├── Top 3 靶点假说(排序 + 置信度)
├── 各靶点情报摘要(成药性/竞争/适应症)
├── FTO 风险等级 + 改造方向建议
└── SAR 关键构效关系表(改造路径优先级)

4.2 可视化输出(按需)

  • PPT 演示稿:调用 ppt-generator Skill,生成乔布斯风极简竖屏 HTML 演示文件
  • PDF 正式报告:调用 pdf-generator Skill,生成可下载 PDF

五、典型对话触发示例

用户:我有一个 SMILES:Cc1ccc(NC(=O)...),帮我分析可能的靶点
→ 自动执行 Step 1-6 全流程

用户:我们化合物库有 200 个分子,想做靶点筛选
→ 询问:是否提供 SMILES 列表?优先分析全库还是抽取代表性骨架?

用户:帮我分析一下 BCR-ABL 抑制剂的构效关系
→ 直接跳转 Step 6(SAR 提取),结合 Step 4 靶点情报

用户:这个分子有没有专利风险?
→ 直接执行 Step 5(FTO 扫描)

六、执行注意事项

  1. MCP 可用性检查:执行前确认 tool-collection-chemical-molecular 已安装并 active,否则 Step 1/2/3/6 无法执行
  2. 异步工具轮询ls_sar_submit 为异步任务,提交后需轮询 ls_sar_fetch 获取结果,等待间隔建议 10-30 秒
  3. SMILES 格式验证:输入 SMILES 前建议做基础格式校验(括号匹配、原子符号合法性)
  4. 多分子批处理ls_admet_predict 支持批量输入;ls_structure_search 建议单分子逐个执行以保证结果精度
  5. 证据溯源:所有靶点假说、专利引用、文献结论均需标注 [S#] 来源标记,不可无来源断言
  6. 跨步骤信息传递:每步输出结果需显式传递给下一步(例如 Step 3 的靶点假说列表传入 Step 4,Step 3 命中专利号传入 Step 6)

使用前配置

本 Skill 依赖智慧芽开放平台 MCP 服务:

  • 完成安装、初次使用时需进行自检,参见 README.md
  • 用户需完成账号授权,并确保 Agent 环境已启用对应 MCP 工具
  • 若未完成配置,本 Skill 只能提供分析框架,无法检索实时数据或生成基于数据库的结论
  • 缺少MCP配置时,引导用户参照 README.md 在 [open.zhihuiya.com](https://open.zhihuiya.com/) 获取MCP。

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