Молекулярний докінг: відмінності між версіями

Докінг досліджує обов'язковий режим двох взаємодіючих молекул. Техніка стає все більш популярною для вивчення взаємодії білок-ліганд. Молекулярний докінг можна розглядати як задачу "замок і ключ", де одна зацікавлена ​​в пошуку правильної взаємної орієнтації "ключ", який буде відкривати "замок" . Тут білки можна розглядати як "замок", а ліганди можна - як "ключ". Докінг можна визначити як задачу оптимізації, яка буде описувати "найкращу" орієнтацію ліганда, який специфічно зв'язується з особливимдеяким білком. Однак, так як ліганд і білок є гнучкимимынливими, то є аналогія більш підходяща - "рука в рукавичці" , ніж «замок і ключ» - "рука в рукавичці". У центрі уваги молекулярного докінгу стоїть задача - стимулювати процес молекулярного розпізнавання. Мета молекулярного докінгу - досягнення оптимізованої конформації і для білків, і для лігандів, а також відноснадосягення орієнтаціятакої міжорієнтації білкомбілку і лігандом, такоюліганду, що вільна енергія системи в цілому зведенізведена до мінімуму.

Комплекси таких біологічно важливих молекул як білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи і ліпіди відіграють ключову роль у передачі хімічного сигналу. До того ж, відносна орієнтація двох взаємодіючих молекул може впливати на тип виробленогогенерованого сигналу (буде він інгібуючим або каталітичним). Тому докінг важливий для передбачення як типу, так і сили виробленого сигналу.

Докінг часто використовується для передбачення [[Афінність|афінності]] та активності невеликих молекул-ліків по відношенню до білка-мішені. Таким чином докінг молекул відіграє важливу роль в дизайні лікарських препаратів.

Геометрична відповідність (методи взаємозалежності форми) описується для білка і ліганда як ряд особливостей, які дозволяють їх стикувати (докінгувати). Ці особливості можуть включати як саму молекулярну поверхню, так і опис додаткових особливостей поверхні. У цьому випадку молекулярна поверхня рецептора описується з точки зору її доступності площі поверхні для розчинника, а молекулярна поверхня ліганда описується з точки зору її відповідності опису поверхні рецептора. Взаємозалежність між двома поверхнями складає опис відповідності форми, яке може допомогти виявленню додатковоїдодаткового позиположення стиковки метимолекули-мішені і молекул ліганда. В іншому підході потрібно описати гідрофобні особливості білка, використовуючи повороти в атомах головного ланцюга.

У цьому підході білок і ліганд відділені деякимдеякими фізичним відстаннями, і ліганд знаходить своєпотрібне положення вна активнийактивному сайт білка після певного числа «кроків». Кроки включають перетворення твердого тіла, такі як переміщення і обертання, а також внутрішні зміни структури ліганда включаючи кутові обертання. Кожен з цих кроків у просторі змінює повну енергійну оцінку системи, і отже вона обчислюється після кожного руху. Очевидна перевага цього методу полягає в тому, що це дозволяє досліджувати гнучкість ліганда під час моделювання, тоді як методи взаємозалежності форми повинні використовувати деякі інші методи, щоб дізнаватися про гнучкість ліганда. Інша перевага полягає в тому, що процес фізично ближче до того, що відбувається насправді, коли білок і ліганд наближаються до один одному після молекулярного розпізнавання. Незручність цієї техніки - те, що вона займає час, щоб оцінити оптимальну позу закріплення, так як необхідно досліджувати досить великий енергетичний пейзаж.