连接器：FE计算中的网络工具

连接器是一个支持您进行自由计算的软件包。它包含多个网络规划算法和工具，使得设置计算计划变得更加容易。例如，假设您有一组药物候选者，需要根据相对结合自由能进行排序。从理论上讲，您可以通过计算所有可能的网络转换来获取配体排序（我们称之为最大网络）。然而，这会导致时间和计算成本的激增，因此我们需要更有效的方法来计算药物候选者排序。从热力学角度来看，并不是所有转换都需要来获取排序。实际上，您只需要每个小分子与其他分子之间一个连接就可以获得排序，例如在星形网络或最小生成树（MST）网络中。然而，我们发现非常高效的网络对转换失败很敏感，这可以通过稍微冗余的网络构建算法来解决。

在描述的配体网络规划器之上，Konnektor 提供了工具，例如可以连接网络或删除网络中的转换。还提供了网络分析工具，例如计算图评分、获取网络节点的连通性或计算网络鲁棒性。最后，我们想提醒您注意我们的网络可视化工具以及为 IPython（如 Jupyter-Lab/Notebooks）提供的交互式网络可视化小部件。

尝试我们的交互式演示：

更多信息请查看我们的预印本： Konnektor：一个使用图论规划自由能计算网络框架

内容

实现的网络布局

Konnektor 实现了多种网络布局生成算法，各有优缺点。从算法的角度来看，大多数算法实际上是最大网络的一种简化方法。为了加快最大网络算法的速度，我们对其实现了并行化方案。以下是一些我们的布局示例

处理网络工具

Konnektor 实现了工具，例如可以合并（如果网络中共享节点）或连接（如果没有任何节点共享）网络，将单个分子（节点）添加到网络或从网络中删除转换/分子。

启用更复杂的高阶网络

Konnektor 的另一个目标是超越标准网络布局算法，并允许轻松实现更复杂的网络算法。这是通过结合工具和网络生成算法，构建更高级的工作流程来实现的。

代码示例

# Here we generate some input data.
from konnektor.data import get_benzene_ligands

compounds = list(filter(lambda x: not x.name in ["lig_2", "lig_3", "lig_4", "lig_7"],
                        get_benzene_ligands()))

# Pick your Favourite Network layout with favourite AtomMapper and Scorer
from openfe.setup import KartografAtomMapper, lomap_scorers
from konnektor.network_planners import CyclicNetworkGenerator

networker = CyclicNetworkGenerator(mappers=KartografAtomMapper(),
                                   scorer=lomap_scorers.default_lomap_score)

# Generate Network
network = networker.generate_ligand_network(compounds)
network.name = "Cyclic Network"

# Visualize the generated network
from konnektor.visualization import draw_ligand_network
fig = draw_ligand_network(network=network, title=network.name)

fig.show()

安装

最新版本

Konnektor 可以通过以下包管理器安装

pip install konnnektor

开发版本

Konnektor 的开发设置如下

git clone https://github.com/OpenFreeEnergy/konnektor.git

cd konnektor
mamba env create -f environment.yml

mamba activate konnektor
pip install -e .

许可证

此库在 MIT 开源许可证下提供。

作者

OpenFE 开发团队。

致谢

感谢 Enrico Ruijsenaars、Jenke Scheen 和 Josh Horton 的精彩讨论！