Виртуальный скрининг
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Виртуальный скрининг — вычислительная процедура, которая включает автоматизированный просмотр базы данных химических соединений и отбор тех из них, для которых прогнозируется наличие желаемых свойств. Чаще всего виртуальный скрининг применяется при разработке новых лекарственных препаратов для поиска химических соединений, обладающих нужным видом биологической активности. В последнем случае процедура виртуального скрининга может быть основана либо на знании пространственного строения биологической мишени либо на знании структуры лигандов к молекуле данной биологической мишени. Виртуальному скринингу посвящён ряд монографий[1][2][3][4] и обзорных статей[5][6][7][8][9].
Виртуальный скрининг, основанный на знании пространственной структуры биологической мишени[править | править код]
Молекулярный докинг[править | править код]
Ключевой процедурой виртуального скрининга, основанного на знании пространственной структуры биологической мишени, является молекулярный докинг, позволяющий предсказать пространственное строение комплекса «лиганд-белок» и исходя из него при помощи оценочных функций рассчитать константу связывания лиганда с белком. В этом случае из соединений, для которых предсказаны наибольшие значения констант связывания с молекулой белка, формируют сфокусированную библиотеку, из которой отбирают материал для дальнейшего биологического эксперимента.
В качестве примера применения виртуального скрининга такого рода можно привести работу, направленную на поиск потенциальных лигандов NMDA- и AMPA-рецепторов[10].
Программы для молекулярного докинга:
- FlexX (http://www.biosolveit.de/FlexX/)
- Dock (http://dock.compbio.ucsf.edu)
- AutoDock (http://autodock.scripps.edu)
- AutoDock Vina (http://vina.scripps.edu)
- Surflex (http://www.biopharmics.com, www.tripos.com)
- Fred (http://www.eyesopen.com/products/applications/fred.html)
- Gold (http://www.ccdc.cam.ac.uk/products/life_sciences/gold/)
- PLANTS (http://www.tcd.uni-konstanz.de/research/plants.php)
- 3DPL (http://www.chemnavigator.com/cnc/products/3dpl.asp)
- Lead Finder (https://web.archive.org/web/20110315203423/http://www.moltech.ru/)
- Molegro Virtual Docker (https://web.archive.org/web/20160807163250/http://www.molegro.com/)
- ICM Pro (http://www.molsoft.com/icm_pro.html)
- Q-Pharm (https://web.archive.org/web/20170914125245/http://q-pharm.com/)
- Ligand fit, Libdock and CDocker (http://accelrys.com/services/training/life-science/StructureBasedDesignDescription.html)
- DockSearch (http://www.ibmc.msk.ru)
- eHiTS (https://web.archive.org/web/20150908093043/http://www.simbiosys.ca/ehits/index.html)
- Glide (https://web.archive.org/web/20130514073838/http://www.schrodinger.com/productpage/14/5/)
Программы для виртуального скрининга:
- VSDocker (https://web.archive.org/web/20100304062102/http://www.bio.nnov.ru/projects/vsdocker2)
- DOVIS (http://www.bhsai.org/)
Виртуальный скрининг, основанный на знании структур лигандов[править | править код]
Существует несколько подходов к осуществлению виртуального скрининга, основанного на знании структур лигандов.
Виртуальный скрининг, основанный на поиске фармакофоров[править | править код]
Виртуальный скрининг, основанный на поиске по молекулярному подобию[править | править код]
Виртуальный скрининг, основанный на применении моделей, полученных в результате поиска количественных соотношений «структура-свойство»[править | править код]
В этом случае виртуальный скрининг основан на процедуре прогнозирования целевого свойства (как правило, величины или вероятности проявления определенного вида биологической активности) при помощи количественных моделей «структура-свойство» (обычно с учётом их областей применимости) для всех соединений базы данных химических структур.
См. также[править | править код]
- Методы виртуального скрининга на сайте ИФАВ РАН
Примечания[править | править код]
- ↑ J. Alvarez, B. Shoichet. Virtual Screening in Drug Discovery. — CRC Press, Taylor & Francis Group, 2005. — ISBN 0-8247-5479-4.
- ↑ G. Klebe. Virtual Screening: An Alternative to High Throughput Screening? — Kluwer Academic Publisher, 2002. — ISBN 0-792-36633-6.
- ↑ H.-J. Bohm, G. Schneider. Virtual Screening for Bioactive Molecules. — Wiley-VCH, 2000. — ISBN 3-527-30153-4.
- ↑ Varnek A., Tropsha, A. Chemoinformatics Approaches to Virtual Screening. — RSCPublishing, 2008. — ISBN 978-0-85404-144-2.
- ↑ Walters W. P., Stahl M. T., Murcko M. A. Virtual screening – an overview (англ.) // Drug Discov. Today : journal. — 1998. — Vol. 3, no. 4. — P. 160—178. — doi:10.1016/S1359-6446(97)01163-X.
- ↑ Eckert H., Bajorath J. Molecular similarity analysis in virtual screening: foundations, limitations and novel approaches (англ.) // Drug Discov. Today : journal. — 2007. — Vol. 12, no. 5—6. — P. 225—233. — doi:10.1016/j.drudis.2007.01.011. — PMID 17331887.
- ↑ Willett P. Similarity-based virtual screening using 2D fingerprints (англ.) // Drug Discov. Today : journal. — 2006. — Vol. 11, no. 23—24. — P. 1046—1053. — doi:10.1016/j.drudis.2006.10.005. — PMID 17129822.
- ↑ Fara D. C., Oprea T. I., Prossnitz E. R., Bologa C. G., Edwards B. S., Sklar L. A. Integration of virtual and physical screening (неопр.) // Drug Discov. Today: Technologies. — 2006. — Т. 3, № 4. — С. 377—385. — doi:10.1016/j.ddtec.2006.11.003.
- ↑ Muegge I., Oloffa S. Advances in virtual screening (неопр.) // Drug Discov. Today: Technologies. — 2006. — Т. 3, № 4. — С. 405—411. — doi:10.1016/j.ddtec.2006.12.002.
- ↑ Тихонова И. Г., Баскин И. И., Палюлин В. А., Зефиров Н. С. Виртуальный скрининг баз данных органических соединений. Создание сфокусированных библиотек потенциальных лигандов NMDA- и AMPA-рецепторов // Известия Академии наук. Серия химическая. — 2004. — № 6. — С. 1282—1291.