Virtuell screening

Virtuell screening  är en beräkningsprocedur som involverar automatisk bläddring av en databas med kemiska föreningar och urval av de som förutspås ha de önskade egenskaperna. Oftast används virtuell screening vid utveckling av nya läkemedel för att söka efter kemiska föreningar med önskad typ av biologisk aktivitet. I det senare fallet kan den virtuella screeningproceduren baseras antingen på kunskapen om den rumsliga strukturen för det biologiska målet eller på kunskapen om strukturen av liganderna till molekylen av detta biologiska mål. Ett antal monografier [1] [2] [3] [4] och översiktsartiklar [5] [6] [7] [8] [9] ägnas åt virtuell screening .

Virtuell screening baserad på kunskap om det biologiska målets rumsliga struktur

Molekylär dockning

Nyckelproceduren för virtuell screening baserad på kunskapen om den rumsliga strukturen för ett biologiskt mål är molekylär dockning, vilket gör det möjligt att förutsäga den rumsliga strukturen för "ligand-protein"-komplexet och, baserat på det, med hjälp av utvärderingsfunktioner, beräkna ligand–proteinbindningskonstanten. I det här fallet, från föreningarna för vilka de högsta värdena av bindningskonstanter med proteinmolekylen förutsägs, bildas ett fokuserat bibliotek, från vilket materialet väljs ut för ytterligare biologiskt experiment.

Som exempel på användningen av virtuell screening av detta slag kan man nämna arbete som syftar till att söka efter potentiella ligander för NMDA- och AMPA-receptorer [10] .

Program för molekylär dockning:

  1. FlexX ( http://www.biosolveit.de/FlexX/ )
  2. Dock ( http://dock.compbio.ucsf.edu )
  3. AutoDock ( http://autodock.scriptps.edu )
  4. AutoDock Vina ( http://vina.scripps.edu )
  5. Surflex ( http://www.biopharmics.com , www.tripos.com)
  6. Fred ( http://www.eyesopen.com/products/applications/fred.html )
  7. Guld ( http://www.ccdc.cam.ac.uk/products/life_sciences/gold/ )
  8. PLANTER ( http://www.tcd.uni-konstanz.de/research/plants.php )
  9. 3DPL ( http://www.chemnavigator.com/cnc/products/3dpl.asp )
  10. Lead Finder ( https://web.archive.org/web/20110315203423/http://www.moltech.ru/ )
  11. Molegro Virtual Docker ( https://web.archive.org/web/20160807163250/http://www.molegro.com/ )
  12. ICM Pro ( http://www.molsoft.com/icm_pro.html )
  13. Q-Pharm ( https://web.archive.org/web/20170914125245/http://q-pharm.com/ )
  14. Ligand fit, Libdock och CDocker ( http://accelrys.com/services/training/life-science/StructureBasedDesignDescription.html )
  15. DockSearch ( http://www.ibmc.msk.ru )
  16. eHiTS ( https://web.archive.org/web/20150908093043/http://www.simbiosys.ca/ehits/index.html )
  17. Glid ( https://web.archive.org/web/20130514073838/http://www.schrodinger.com/productpage/14/5/ )

Program för virtuell screening:

  1. VSDocker _ _
  2. DOVIS ( http://www.bhsai.org/ )

Virtuell screening baserad på kunskap om ligandstrukturer

Det finns flera tillvägagångssätt för implementering av virtuell screening baserad på kunskapen om ligandstrukturer.

Virtuell screening baserad på farmakoforsökning

Virtuell screening baserad på molekylär likhetssökning

Virtuell screening baserad på tillämpningen av modeller erhållna som ett resultat av sökningen efter kvantitativa struktur-egenskapsrelationer

I detta fall är virtuell screening baserad på proceduren för att förutsäga en målegenskap (vanligtvis storleken eller sannolikheten för en viss typ av biologisk aktivitet) med hjälp av kvantitativa struktur-egenskapsmodeller (vanligtvis med hänsyn till deras tillämpningsområden) för alla föreningar av databasen över kemiska strukturer.

Se även

  1. Metoder för virtuell screening på webbplatsen för IPAV RAS

Anteckningar

  1. ↑ J. Alvarez, B. Shoichet. Virtuell screening i Drug Discovery. - CRC Press, Taylor & Francis Group, 2005. - ISBN 0-8247-5479-4 .
  2. ↑ G. Klebe. Virtuell screening: ett alternativ till screening med hög genomströmning? - Kluwer Academic Publisher, 2002. - ISBN 0-792-36633-6 .
  3. ↑ H.-J. Bohm, G. Schneider. Virtuell screening för bioaktiva molekyler. - Wiley-VCH, 2000. - ISBN 3-527-30153-4 .
  4. ↑ Varnek A., Tropsha, A. Chemoinformatics Approaches to Virtual Screening. - RSCPublishing, 2008. - ISBN 978-0-85404-144-2 .
  5. ↑ Walters WP, Stahl MT, Murcko MA Virtuell screening – en översikt  // Drug Discov  . I dag : journal. - 1998. - Vol. 3 , nr. 4 . - S. 160-178 . - doi : 10.1016/S1359-6446(97)01163-X .
  6. ↑ Eckert H., Bajorath J. Molekylär likhetsanalys i virtuell screening: grunder, begränsningar och nya tillvägagångssätt  // Drug Discov  . I dag : journal. - 2007. - Vol. 12 , nr. 5-6 . - S. 225-233 . - doi : 10.1016/j.drudis.2007.01.011 . — PMID 17331887 .
  7. ↑ Willett P. Likhetsbaserad virtuell screening med 2D-fingeravtryck  // Drug Discov  . I dag : journal. - 2006. - Vol. 11 , nr. 23-24 . - P. 1046-1053 . - doi : 10.1016/j.drudis.2006.10.005 . — PMID 17129822 .
  8. ↑ Fara DC, Oprea TI, Prossnitz ER, Bologa CG, Edwards BS, Sklar LA Integration av virtuell och fysisk screening  (neopr.)  // Drug Discov. Idag: Teknik. - 2006. - V. 3 , nr 4 . - S. 377-385 . - doi : 10.1016/j.ddtec.2006.11.003 .
  9. ↑ Muegge I., Oloffa S. Advances in virtual screening  (neopr.)  // Drug Discov. Idag: Teknik. - 2006. - V. 3 , nr 4 . - S. 405-411 . - doi : 10.1016/j.ddtec.2006.12.002 .
  10. ↑ Tikhonova I. G., Baskin I. I., Palyulin V. A., Zefirov N. S. Virtuell screening av databaser med organiska föreningar. Skapande av fokuserade bibliotek av potentiella ligander för NMDA- och AMPA-receptorer Izvestiya Akademii Nauk. Kemisk serie. - 2004. - Nr 6 . - S. 1282-1291 .