Abstract:The family of 20 stable conformations of neutral p-alanine are analyzed in terms of their shape similarities using the topological Shape Group Method, a general molecular shape analysis technique as applied to the three-dimensional electronic density. Molecular electron densities are calculated using the 6-3 IG*" basis set, followed by the determination of the shape groups of local curvature patterns for the entire chemically relevant range of electron density contour surfaces. The results of the shape group analysis are represented by two-dimensional shape maps. Discretized grids of these maps generate numerical shape codes, and comparisons of these numerical codes serve as measures of shape similarity of the various conformers of 0-alanine. This technique is based on direct comparisons of the intrinsic shape features of molecules and requires no superposition of molecules for comparisons. Mathematically well-defined and unbiased similarity measures are obtained by this non-visual, computer-based method, useful for the detection, quantification, and analysis of electronic charge distribution similarities. The family of 20 stable conformers of p-alanine serves as a test case for the application of the methodology for a large number of conformers, representing a level of complexity analogous to that of typical conformational problems in computer-aided drug design and the screening of potential drug molecules for shape similarity.Key words: similarity measures, shape groups, p-alanine, conformation analysis, molecular shape, electron density.RCsumC : On a analysk la famille de 20 conformations stables de la p-alanine neutre en fonction des similitudes de leur forme, en utilisant la Mkthode de groupe de forme topologique. On a appliquk la technique d'analyse de la forme moltculaire gknerale h la densitk klectronique en trois dimensions. On a calcult les densitts moltculaires klectroniques en utilisant l'ensemble de base 6-3 IG**, suivi d'une dktermination des groupes de forme du modele de courbure locale pour tout le domaine chimiquement caractkristique des surfaces de contour de la densit6 Clectronique. On reprksente les rksultats de l'analyse des groupes de forme par des diagrammes de forme en deux dimensions. Des grilles discontinues de ces diagrammes gknbrent des codes de forme numkrique et les comparaisons de ces codes numtriques servent de mesure de la similitude de forme des divers conformeres de la 0-alanine. Cette technique est baske sur la comparaison directe des caractkristiques de formes intrinsbques des moltcules et ne requiert pas, pour les comparaisons, la superposition des molecules. On a obtenu des mesures de similitude bien dtfinies mathkmatiquement et sans influence par cette methode non visuelle baske sur ordinateur, utile pour la dktection, la quantification et l'analyse des similitudes de distribution de la charge tlectronique. La famille des 20 conformbres stables de la 0-alanine sert de cas type pour I'application de la mtthodologie h un plus grand nombre de conformbres, reprksentan...