Domenii de aplicare
Complexe de astfel de molecule biologic semnificative, cum ar fi proteine, acizi nucleici. carbohidrații și lipidele joacă un rol-cheie în transmiterea unui semnal chimic. În plus, orientarea relativă a celor două molecule interacționate poate afecta tipul de semnal produs (acesta va fi inhibitor sau catalitic). Prin urmare, andocarea este importantă pentru prezicerea atât a tipului cât și a intensității semnalului produs.
Docking-ul este adesea folosit pentru a prezice afinitatea și activitatea unei molecule mici de medicament în raport cu o proteină țintă. Astfel, andocarea moleculelor joacă un rol important în proiectarea medicamentelor.
Abordări pentru modelarea andocării
Există două abordări pentru modelarea andocării (andocare). O abordare utilizează o tehnică de potrivire care descrie proteina și ligand ca suprafețe suplimentare [1] [2]. A doua abordare modelează procesul efectiv de andocare, în care se calculează energiile de interacțiune pereche [3]. Ambele abordări au avantaje semnificative, precum și unele limitări.
Forma Interdependență
Corespondența geometrică (metode de interdependență a formei) este descrisă pentru proteină și ligand ca un număr de caracteristici care le permit să se unească [4]. Aceste caracteristici pot include atât suprafața moleculară în sine, cât și descrierea caracteristicilor suplimentare ale suprafeței. În acest caz, suprafața moleculară a receptorului este descrisă în termenii accesibilității acestuia la suprafața solventului și suprafața moleculară a ligandului este descrisă în termenii corespondenței sale cu descrierea suprafeței receptorului. Interdependența dintre cele două suprafețe constituie o descriere a potrivirii formei, care poate ajuta la detectarea unei posibile suplimentare de andocare a moleculelor țintă și a ligandului. Într-o altă abordare, este necesar să se descrie caracteristicile hidrofobe ale proteinei, utilizând rotații în atomii lanțului principal. O altă abordare este utilizarea tehnicii descriptorilor din formularul Fourier [5] [6] [7].
În această abordare, proteina și ligandul sunt separate de o anumită distanță fizică și ligandul își găsește poziția în locul activ al proteinei după un anumit număr de "pași". Etapele includ transformări ale corpului solid, cum ar fi deplasarea și rotația, precum și modificări interne ale structurii ligandului, inclusiv rotația unghiulară. Fiecare dintre acești pași în spațiu modifică evaluarea generală viguroasă a sistemului și, prin urmare, se calculează după fiecare mișcare. Avantajul evident al acestei metode este acela că permite investigarea flexibilității ligandului în timpul modelării, în timp ce metodele de interdependență a formelor ar trebui să utilizeze alte metode pentru a învăța despre flexibilitatea ligandului. Un alt avantaj este că procesul este fizic mai aproape de ceea ce se întâmplă de fapt atunci când proteina și ligandul se apropie reciproc după recunoașterea moleculară. Dezavantajul acestei tehnici este că este nevoie de timp pentru a evalua poziția optimă a fixării, deoarece este necesar să explorăm un peisaj energetic destul de mare.
Programe pentru andocare moleculare
Există multe programe pentru andocarea teoretică a proteinelor. Cele mai multe lucruri se desfășoară în conformitate cu următorul principiu: o proteină este fixată în spațiu, iar cea de-a doua se rotește în jurul ei în mai multe moduri. În același timp, pentru fiecare configurație de tură, se fac estimări pentru funcția de evaluare. Funcția de evaluare se bazează pe complementaritatea suprafeței, interacțiunile electrostatice, repulsia lui van der Waals și așa mai departe. Problema cu această căutare este că calculele din spațiul de configurare necesită mult timp pentru a calcula, rareori conducând la o singură soluție. [8]
Cunoașterea orientării prezise poate fi utilizată pentru a prezice rezistența complexului sau a afinității legăturilor dintre cele două molecule prin utilizarea unor calcule separate.
notițe
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: