Стыковка (молекулярная)

Стыковка (молекулярная)

Молекулярная стыковка или молекулярный докинг — это метод молекулярного моделирования, который позволяет предсказать наиболее выгодную для образования устойчивого комплекса ориентацию и положение одной молекулы по отношению к другой.

Существует много программ для теоретической стыковки белков. Большая часть работает по следующему принципу: один белок фиксируется в пространстве, а второй поворачивается вокруг него разнообразными способами. При этом, для каждой конфигурации поворотов производятся оценочные расчеты по оценочной функции. Оценочная функция основана на поверхностной комплементарности, электростатических взаимодействиях, Ван-дер-Ваальсовском отталкивании и так далее. Проблема при этом поиске в том, что вычисления по всему конфигурационному пространству требуют много времени на вычисления, редко приводя к единственному решению. ^[1]

Знания о предсказанной ориентации, в свою очередь, могут быть использованы для предсказания прочности комплекса или сродства связей между двумя молекулами с помощью использования отдельных вычислений.

Комплексы таких биологически значимых молекул как белки, нуклеиновае кислоты, углеводы и липиды играют ключевую роль в передаче химического сигнала. К тому же, относительная ориентация двух взаимодействующих молекул может влиять на тип произведённого сигнала (будет он ингибирующим или каталитическим). Поэтому стыковка важна для предсказания как типа, так и силы производимого сигнала.

Стыковка часто используется для предсказания аффинности и активности небольшой молекулы лекарства по отношению к белку-мишени. Таким образом стыковка молекул играет важную роль в дизайне лекарственных препаратов.

Программы для молекулярной стыковки

Основная статья: Виртуальный скрининг

1. AutoDock (http://autodock.scripps.edu)
2. FlexX (http://www.biosolveit.de/FlexX/)
3. Dock (http://dock.compbio.ucsf.edu)
4. Surflex (http://www.biopharmics.com, www.tripos.com)
5. Fred (http://www.eyesopen.com/products/applications/fred.html)
6. Gold (http://www.ccdc.cam.ac.uk/products/life_sciences/gold/)
7. PLANTS (http://www.tcd.uni-konstanz.de/research/plants.php)
8. 3DPL (http://www.chemnavigator.com/cnc/products/3dpl.asp)
9. Molegro Virtual Docker (http://www.molegro.com)
10. ICM Pro (http://www.molsoft.com/icm_pro.html)
11. Q-Pharm (http://www.q-pharm.com)
12. Ligand fit, Libdock and CDocker (http://accelrys.com/services/training/life-science/StructureBasedDesignDescription.html)
13. DockSearch (http://www.ibmc.msk.ru)
14. eHiTS (http://www.simbiosys.ca/ehits/index.html)
15. Glide (http://www.schrodinger.com/ProductDescription.php?mID=6&sID=6&cID=0)
16. DockingShop (http://vis.lbl.gov/~scrivelli/Public/silvia_page/DockingShop.html)
17. HADDOCK (http://www.nmr.chem.uu.nl/haddock/)

См. также

• Супрамолекулярная химия
• Виртуальный скрининг

Литература

1. ↑ Cyril Dominguez, Rolf Boelens, and Alexandre M. J. J. Bonvin (2003). "HADDOCK: A Protein-Protein Docking Approach Based on Biochemical or Biophysical Information". J. AM. CHEM. SOC. 125: 1731-1737.