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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 計算模擬區(qū) » 分子模擬 » 其他 » 基于配體的虛擬篩選
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將進酒杯新蟲 (初入文壇)
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[交流]
基于配體的虛擬篩選
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虛擬篩選(virtual screening，VS)是指基于藥物設計理論，借助計算機的技術和專業(yè)應用軟件，從大量化合物中挑選出一些有苗頭的化合物，進行實驗活性評價的一種方法，其目的是從幾十個乃至百萬個分子中篩選出新的先導化合物。 從原理上來講，虛擬篩選可以分為兩類，即基于受體（Receptor-based virtual screening）的虛擬篩選和基于配體(ligand-based virtual screening)的虛擬篩選。 基于受體的虛擬篩選也稱為基于結構的虛擬篩選，利用分子對接技術，基于受體的三維結構，在結合位點處自動的匹配化合物數據庫中的小分子，然后對可能的結合模式運用基于分子力場的打分函數進行結合能計算，最終得到化合物能量排名。 相對于基于配體的虛擬篩選，其優(yōu)勢是能避免活性化合物微小的結構變化所引起的活性改變，但也存在一些不足： 1）最大的問題就是打分函數的準確性及適用性，一般考慮到計算速度，通常采用比較簡單的打分函數，但簡單的打分函數不能很好的考慮到較弱的相互作用； 2）基于受體的虛擬篩選需要受體結構和指定結合位點，但許多重要的靶標都沒有可用的受體結構； 3）而且分子對接存在需要解決的問題： 分子的柔性 熔化劑效應 打分函數 基于配體的方法是依據結構決定性質原理，這類方法有： 1）藥效團模型（pharmacophore modeling），是對一系列已知有活性的化合物進行藥效團研究，通過構象分析、分子疊合等方法歸納得到對化合物活性起到關鍵作用的一些基團的信息； 2）定量構效關系(quantitative structure activity relationship ,QSAR)，是一種借助分子的理化性質參數或結構參數，以數學和統(tǒng)計學手段定量研究有機小分子和生物大分子相互作用，有機小分子在生物體內吸收、分布、代謝、排泄等生理相關性質的方法； 3）結構相似性方法（structual similarity, SSIM）是通過各種描述符或指紋進行相似性匹配，從而判斷化合物是否具有類似活性或治病機理。 作為分子對接的重要補充手段,基于配體的虛擬篩選具有速度快,通用性好（不受靶點結構限制）的優(yōu)點。 藥物篩選過程涉及化合物資源庫、虛擬篩選結果、實體篩選化合物的選取、實體篩選模型、實體篩選數據管理等。實體篩選包括分子水平、細胞水平、動物水平等不同層次的篩選數據管理。篩選過后的大量數據如果管理不善，必定會制約中心藥物篩選的發(fā)展，也不利于后期的審計核查及數據分析。然而目前市場上的篩選軟件大多不具備數據管理這一項功能，難以滿足需求。 |
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