综述：从多种来源探索天然产物的化学空间：化学信息学的视角

《Phytochemistry Reviews》：Navigating the chemical space of natural products from diverse sources: a chemoinformatics perspective

天然产物（NPs）是药物发现的重要来源，现有数据库收录超110万种NPs，结构复杂多样，常含糖基化和卤素取代。不同来源NPs特性显著：海洋来源较大且亲脂，深海及极端环境产物结构新颖、活性独特。然而NPs获取受限（仅约10%可购买）且已知骨架重复，制约研究进展。未来需整合多维数据库、利用AI预测靶点，并探索未开发物种及极端环境以发现新活性化合物。

　　

摘要

天然产物（NPs）在药物发现中发挥了关键作用，超过一半的获批小分子药物直接或间接来源于天然产物。随着研究的不断深入，与天然产物相关的大量数据被积累起来，这促进了各种天然产物数据库和化学信息学分析的蓬勃发展。本文旨在探讨天然产物化学空间的化学信息学研究，重点关注其在不同来源物种、化学类型、环境和地理区域下的结构特征和生物活性。当前的数据库记录了超过110万种天然产物，这些天然产物具有高度的结构多样性和复杂性，通常还含有糖基化和卤素化修饰。天然产物根据其来源表现出不同的特性：海洋来源的天然产物通常体积更大、更具疏水性，而深海和极端环境中的天然产物则具有新颖的骨架结构和生物活性。与合成化合物相比，天然产物占据更广泛的化学空间，但新结构被发现的比例却在下降。天然产物的可获得性有限（仅约10%可购买），以及已知骨架结构的重复性，给天然产物研究带来了重大挑战。未来的研究策略包括整合多维数据库、利用人工智能进行靶点预测，以及探索未开发的物种和极端环境以发现独特的生物活性化合物。本文总结了迄今为止关于天然产物的化学信息学分析的主要发现，提供了一个全面、多维度的视角，有助于更深入地理解天然产物，并为天然药物发现提供宝贵的理论见解。