計算機輔助藥物設計 分子對接

2021-10-07 23:27:37 字數 1337 閱讀 7151

分子對接計算是把配體分子放在受體活性位點的位置,然後按照幾何互補、能量互補以及化學環境互補的原則來實**價配體與受體相互作用的好壞,並找到兩個分子之間最佳的結合模式。分子對接的最初思想起源於fishere.的」鑰匙和鎖模型」,是模擬配體小分子與受體生物大分子相互作用的一種技術方法。

隨著x-射線晶體學和高通量測序等技術的不斷發展,越來越多的蛋白晶體結構得到確證,其相應的基因資訊也隨之公布。蛋白質等生物大分子結構和功能資訊的「井噴」,產生了愈來愈多的藥物靶標,加之計算科學的蓬勃發展亦極大地促進了分子對接和虛擬篩選技術在藥物設計領域的應用推廣。目前被廣泛應用的開源免費分子對接軟體有很多,包括autodock、slide、dock以及autodockvina。可以說分子對接技術門檻不高,但難於精通,容易獲得假陽性結果。

由於生物大分子與小分子的識別過程相當複雜,研究者不可忽視對研究體系的充分了解,比如,熱點殘基和關鍵相互作用的識別,口袋內水分子的去留,金屬離子的處理。同時,實驗測得的生物大分子三維結構常常包含各種各樣的問題,比如精度過低、原子缺失。這些都將嚴重影響分子對接結果的準確性。因此,對接前處理顯得尤其重要。大量研究表明,對於與共結晶配體分子結構差異較大的化合物,或者受體口袋空間較大(或較小)或柔性較大的體系,採取預設引數與操作經常會得到令人失望的結果。常見的情況是,同一骨架的衍生物結合模式理應相仿,卻得到取向各異的構象;按照對接打分進行排序,活性較好的化合物排序靠後,活性較差的化合物排序靠前。另外,計算機的運算效能也是制約大規模分子對接的因素之一。這些情況下,都需要加入更多經驗指導或進行特殊處理。

在現代研究中,分子對接能有效運用於:

探索藥物小分子和大分子受體的具體作用方式和結合構型;

篩選可以與靶點結合的先導藥物;

解釋藥物分子產生活性的原因;

4. 指導合理地優化藥物分子結構。
分子對接的基本流程如下:

對接前結構準備,包括:受體結構與小分子化合物(庫);

分子對接計算,包括:構象搜尋和打分評價;

結果分析,包括:對接構象或苗頭化合物挑選、結合模式分析、打分情況和作用力分析;等等。

關於分子對接服務,我們的服務內容為:

同源模建(受體無結構)

受體、配體準備

結合位點判斷

蛋白柔性構象探索

配體構象資料庫準備

分子對接

結果分析、評價

分子對接技術門檻不高但難於精通,容易獲得假陽性結果。精確的分子對接結果離不開多方面的知識技術儲備和長期的一線經驗積累。選擇唯信計算,讓專業的人做專業的事,您只要提供相關生物學資訊,即可由我們幫助您發現合理的結合模式和結果分析。

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