計算與電腦模擬方法
分子對接
分子對接就像在切割金屬之前先在電腦裡把鑰匙插進鎖裡試一試。給定目標蛋白口袋的三維形狀和一個候選分子,軟體會在口袋內嘗試該分子的多種朝向和構象,預測它會如何安放其中以及結合得有多牢。
從機制上看,對接程式做兩件事。首先,搜尋演算法會取樣許多可能的結合姿態,即配體在結合位點內的位置、朝向和內部旋轉。其次,評分函數為每個姿態給出一個數值,用以近似該結合的有利程度,從而使程式能夠對姿態排序,並在不同分子之間相互排序。
對接足夠快速且廉價,可用於篩選龐大的虛擬化合物庫,因此它是虛擬篩選和基於結構的藥物設計的基礎。但它只是一種近似:蛋白質的柔性、水分子以及結合的熵都被粗略處理,因此預測的姿態可能正確而預測的親和力卻不可靠,反之亦然。應把對接視為有待實驗驗證的假設生成工具,而非一種測量。
研究團隊將一個百萬級化合物庫對接到某激酶的 ATP 口袋中,保留評分最高的數千個姿態,逐一檢視它們與鉸鏈區是否形成合理的氫鍵,再挑選數百個化合物進行實測。
對接如同一個漏斗,把龐大的化合物庫收窄為可供測試的候選名單。
一個常見誤區是把對接評分當作真實的親和力來過度解讀。評分最適合用於對密切相關的化合物排序,或篩除明顯不結合的分子,而不能用來預測具體的 IC50 數值。
又稱
另見