強化されたサンプリングシミュレーションによるタンパク質ターゲットにおける暗号ポケット形成の理解
Vladimiras Oleinikovas, Giorgio Saladino, Benjamin P Cossins1
1UCB Pharma , Slough SL1 3WE, United Kingdom.
Journal of the American Chemical Society
|October 12, 2016
まとめ
タンパク質に隠されたポケットを発見することは 新薬開発の鍵です 私たちの研究は 断片探査と新しい SWISH 方法により 隠された薬物標的を効果的に検出し シミュレーションの課題を克服することが示されています
科学分野:
- コンピュータ化学
- 構造生物学
- 薬物の発見
背景:
- クリプティックポケットは 薬剤の結合時に現れる 暫定的なタンパク質サイトで 新薬開発の機会を提供します
- 古典的結合部位はよく研究されているが,神秘的な部位は発見と特徴付けに独特の課題を提示している.
研究 の 目的:
- 薬理学的に重要なタンパク質の密集部位の性質と動態を調査する.
- 謎の遺跡を発見するための様々なシミュレーションベースのアプローチの有効性を比較する.
- ドラッグ可能暗号ポケットを特定するための新しい計算方法を開発し,検証する.
主な方法:
- 4つの薬理学的に重要なタンパク質の分子動態 (MD) シミュレーション
- 標準的なMD,強化されたサンプリング (パラレルテンパー),および断片探査技術の評価.
- 断片探査と組み合わせた新しいハミルトン式レプリカ交換方法 (SWISH) の開発と適用
- シミュレーションデータを分析し,暗号的なサイト形成メカニズムを理解し,偽陽性から真のポケットを区別する.
主要な成果:
- クリプティックサイトは,無結合タンパク質の自由エネルギー環境で安定した最小値として存在せず,シミュレーションでは迅速に閉じる傾向があります.
- 標準的なMDと温度ベースの強化サンプリング方法は,暗号的な場所の開口を観察するのに不十分でした.
- 長いシミュレーションでの断片の探査は,時々,暗号的なサイトの開きと結合を明らかにしました.
- 新しい SWISH 方法は,探査機と組み合わせて,一般的な神秘的な場所の発見に大きな希望を示しました.
- 偽陽性から真の薬効性暗号ポケットを区別するための方法が提案されました.
結論:
- 暗号的部位形成は,誘発的適合と形状的選択のメカニズムとの相互作用を伴う.
- SWISHメソッドは 暗号化されたポケットを特定するための 強力な計算戦略を提供し 薬物発見の取り組みを進めます
- ポケットダイナミクスを理解することは,薬の開発における効率的な計算方法の選択に不可欠です.
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