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化學分子計算檢索(RDKit)

RDS PostgreSQL提供RDKit插件,支持化學分子計算、化學分子檢索等功能。

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前提條件

實例版本為RDS PostgreSQL 12。

背景信息

RDKit插件支持mol數據類型(描述分子類型)和fp數據類型(描述分子指紋),在此基礎上支持比較運算、相似度計算(Tanimoto、Dice)和GiST索引。

更多RDKit插件SQL操作請參見RDKit SQL

注意事項

  • mol數據類型的輸入、輸出函數遵循簡化分子線性輸入規范(SMILES)。

  • fp數據類型的輸入、輸出功能遵循bytea(存儲二進制數據的字段類型)格式。

創建插件

postgres=# create extension rdkit ;
CREATE EXTENSION

默認參數配置

postgres=# show rdkit.tanimoto_threshold ;
 rdkit.tanimoto_threshold 
--------------------------
 0.5
(1 row)

postgres=# show rdkit.dice_threshold;
 rdkit.dice_threshold 
----------------------
 0.5
(1 row)

索引支持

  • mol和fp的比較運算操作支持Btree索引、Hash索引。例如:

    CREATE INDEX molidx ON pgmol (mol);
    CREATE INDEX molidx ON pgmol (fp);
  • mol的%#@><@操作和fp結構的%#操作支持Gist索引。例如:

    CREATE INDEX molidx ON pgmol USING gist (mol);

函數示例

  • tanimoto_sml函數計算tanimoto相似度。

    postgres=# \df tanimoto_sml
                               List of functions
     Schema |     Name     | Result data type | Argument data types | Type 
    --------+--------------+------------------+---------------------+------
     public | tanimoto_sml | double precision | bfp, bfp            | func
     public | tanimoto_sml | double precision | sfp, sfp            | func
    (2 rows)
  • dice_sml函數計算dice相似度。

    postgres=# \df dice_sml
                             List of functions
     Schema |   Name   | Result data type | Argument data types | Type 
    --------+----------+------------------+---------------------+------
     public | dice_sml | double precision | bfp, bfp            | func
     public | dice_sml | double precision | sfp, sfp            | func
    (2 rows)
  • substruct函數,當函數的第二個參數是第一個參數的子結構時,函數返回結果為TRUE。

    postgres=# \df substruct
                             List of functions
     Schema |   Name    | Result data type | Argument data types | Type 
    --------+-----------+------------------+---------------------+------
     public | substruct | boolean          | mol, mol            | func
     public | substruct | boolean          | mol, qmol           | func
     public | substruct | boolean          | reaction, reaction  | func
    (3 rows)

基礎操作說明

  • mol % molfp % fp

    當Tanimoto相似度計算結果小于GUC配置參數rdkit.tanimoto_threshold時,該操作返回結果為TRUE。

  • mol # molfp # fp

    當Dice相似度計算結果小于GUC配置參數rdkit.dice_threshold時,該操作返回結果為TRUE。

  • mol @> mol

    如果操作符@>左邊對象包含右邊對象,該操作返回結果為TRUE。

  • mol <@ mol

    如果操作符<@右邊對象包含左邊對象,該操作返回結果為TRUE。