Doking (molekulski)
| Rečnik dokinga |
|---|
| • Receptor ili domaćin ili brava – Primajući molekul, najčešće protein ili drugi biopolimer. |
| • Ligand ili gost ili ključ – Komplementarni partner molekula koji se vezuje za receptor. Ligandi su najčešće mali molekuli ali mogu takođe da budu drugi biopolimeri. |
| • Doking – Računska simulacija kandidata vezivanja liganda za receptor. |
| • Mod vezivanja – Orijentacija liganda relativno na receptor kao i konformacija liganda i receptora kad su vezani jedan za drugi. |
| • Poze – Kandidat moda vezivanja. |
| • Vrednovanje – Proces evaluacije pojedine poze uzimajući u obzir intermolekulske interakcije kao što su vodonične veze i hidrofobne kontakte. |
| • Rangiranje – Proces klasifikovanja liganda. |
| edit |
U polju molekulskog modelovanja, doking je metod kojim se predviđa preferirana orijentacija jednog molekula u drugom kad su vezani jedan za drugi da formiraju stabilni kompleks.[1] Poznavanje preferentne orijentacije može da bude korisno u predviđanju jačine asocijacije ili afiniteta vezivanja između dva molekula koristeći na primer funkcije vrednovanja.
Asocijacije između biološki relevantnih molekula kao što su proteini, nukleinske kiseline, ugljeni hidrati, i lipidi imaju centralnu ulogu u prenosu signala. Relativna orijentacija dva interagujuća molekula može da utiče na tip proizvedenog signala (e.g., agonizam vs antagonizam). Doking je koristan u predviđanju jačine i tipa proizvedenog signala.
Doking se često koristi za predviđanje orijentacije vezivanja malih molekula (kandidata lekova) u njihovim proteinskim metama da bi predvideo afinitet i aktivnost malog molekula. Doking ima važnu ulogu u racionalnom dizajnu lekova.[2]
Definicija problema
Na molekulski doking se može gledati kao na problem „ključa i brave“, gde je cilj procesa nalaženje korektne relativne orijenacije ključa koji će „otvoriti“ bravu. Protein se može smatrati „bravom“, a ligand „ključem“. Molekulski doking se može definisati kao problem optimizacije, kojom se dobija najbolja orijentacija liganda vezanog za dati protein. Pošto su ligand i protein fleksibilni, analogija „ruke u rukavici“ je verovatno podesnija od ključa i brave.[3] Tokom procesa ligand i protein podešavaju svoje konformacije da bi postigli sveukupno najbolje uklapanje. Takav tip konformacionog podešavanja kojim se ostvaruje vezivanje se naziva indukovano pristajanje.[4]
Fokus molekulskog dokinga je da računarski simulira proces molekulskog prepoznavanja. Cilj je postizanje optimizovane konformacije proteina i liganda relativno na orijentaciju između proteina i liganda, tako da se slobodna energija sveukupnog sistema minimizuje.
Pristupi
Dva pristupa se posebno popularna u programima za molekulski doking. Jedan pristup koristi tehniku uklapanja koja opisuje protein i ligand kao komplementarne površine.[5][6][7] Drugi pristup simulara proces dokinga u kome se energije liganda-protein interakcije izračunavaju.[8] Oba pristupa imaju znatne prednosti i ograničenja.
Reference
Spoljašnje veze
- Bikadi Z, Kovacs S, Demko L, Hazai E. „Molecular Docking Server - Ligand Protein Docking & Molecular Modeling”. Virtua Drug Ltd. Pristupljeno 15. 7. 2008. »Internet service that calculates the site, geometry and energy of small molecules interacting with proteins«
- Malinauskas T. „Step by step installation of MGLTools 1.5.2 (AutoDockTools, Python Molecular Viewer and Visual Programming Environment) on Ubuntu Linux 8.04”. Arhivirano iz originala na datum 2009-02-26. Pristupljeno 15. 7. 2008.
- Malinauskas T. „High-throughput molecular docking using free tools: ZINC 8, AutoDockTools 1.5.2 and Docker 1.0”. Arhivirano iz originala na datum 2008-09-22. Pristupljeno 23. 7. 2008.
- AutoDock and MGLTools