分子对接的原理,方法及应用

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分子对接的计算方法

分子对接的计算方法

分子对接的计算方法分子对接是研究分子之间相互作用的重要方法之一,也是药物设计和发现的重要手段。

本文将介绍分子对接的计算方法,包括分子对接的基本原理、常用的对接算法以及对接评价指标等内容。

一、分子对接的基本原理分子对接是指研究两个分子在特定条件下结合的过程。

在一个分子中,不同原子之间的结合方式是由不同的化学键决定的。

因此,在分子对接中,我们需要考虑来自两个分子之间的多种相互作用,如氢键、电荷相互作用和范德华力等。

分子对接的过程可以分为四步:1)预处理流程;2)构建计算模型;3)执行对接过程;4)结果分析。

在预处理流程中,需要进行双分子的构形搜索,即为每个分子寻找能量最低的构象以用于后面的分子对接计算。

在构建计算模型中,需要将每个分子的三维结构转化为能够进行计算的结构,并将两个分子同时输入计算机。

在执行对接过程中,需要调用分子对接算法,以计算两个分子之间的相互作用,找到最佳的配对方式。

最后,在结果分析中,需要评估分子对接的结果以确定这些分子是否适合结合,以及确定最佳的结合方式。

二、常用的对接算法为了找到最佳的配对方式,许多不同的分子对接算法已被开发出来。

这些算法中的一些常见的方法包括以下内容:1. 基于蒙特卡罗的对接方法基于蒙特卡罗(MC)的对接方法是一种在二维空间中进行随机游走的方法,通过模拟蒙特卡罗过程来寻找最佳的配对方式。

这种方法的优点在于其适合于使用分子动力学模拟技术进行计算,在计算中可以考虑原子或者分子之间的动态变化,更加真实地反映实验情况。

2. 基于分子力学的对接方法基于分子力学的对接方法是一种基于分子动力学模拟的方法。

该方法使用分子动力学技术来计算化学作用过程中的原子或分子的位置和速度变化。

由于该方法考虑了分子内部的相互作用和外部的环境条件对分子结合曲线和内部能量的影响,因此它比其他对接方法更加准确。

3. 基于评分函数的对接方法基于评分函数的对接方法是一种对接评估技术,它借助实验中已经被众所周知的分子结合模型来评估分子结合的力度。

分子对接的原理方法及应用

分子对接的原理方法及应用

分子对接的原理方法及应用分子对接是一种计算机辅助药物设计的方法,旨在研究分子之间的相互作用,并预测化合物与靶点的结合能力。

本文将介绍分子对接的原理、方法和应用。

一、原理分子对接依赖于分子间的相互作用力,主要包括静电相互作用、疏水效应、范德华力、氢键等。

靶点通常是蛋白质,在药物设计中通常是疾病相关的蛋白质。

药物分子通过与靶点之间的相互作用,改变蛋白质的构象,从而调控其生物活性。

二、方法1.受体基因构建与表达:受体基因通过克隆技术构建并表达到适当的宿主细胞中,通常是大肠杆菌等。

2.配体库构建:配体库包括已知药物、天然产物等化合物。

配体库可通过多种方法构建,包括化学合成、天然产物提取等。

3.分子对接算法:常用的分子对接算法包括基于力场的对接、基于构象的对接和基于机器学习方法的对接。

其中,基于力场的对接方法基于分子力学力场和基本的物理原理进行模拟;基于构象的对接方法通过配体与受体结合的最佳构象;基于机器学习方法则通过对已知的配体-受体结合数据进行学习,同时预测新的配体-受体结合能力。

4.结果评估和优化:对于预测的配体-受体结合结果,可以通过计算结合自由能、氢键数目等来评估其可靠性。

同时,还可以通过化学修饰和结构优化等方法对候选物进行进一步优化。

三、应用1.药物研发:分子对接是药物设计的重要工具,通过预测化合物与靶点的结合能力,可以筛选出潜在的药物候选物。

其可以大幅度减少实验筛选的成本和时间。

2.靶标识别:分子对接可用于预测已知药物的作用靶点,为药物的多靶点设计提供参考。

3.蛋白质结构预测:利用分子对接方法,可以预测蛋白质的结构,尤其是在蛋白质晶体结构难以获取时,对药物设计和基因工程有重要意义。

4.农药和杀虫剂设计:分子对接可用于预测农药和杀虫剂与害虫体内受体结合的效果,从而设计出更高效的农药和杀虫剂。

5.仿生催化剂设计:分子对接可用于预测催化反应过程中底物与催化剂之间的相互作用,从而设计出更高效的仿生催化剂。

药物研发中分子对接的技术

药物研发中分子对接的技术

药物研发中分子对接的技术药物研发一直是医学领域中的重要课题之一。

现代医学技术发展迅速,药物研发也越来越依赖于现代技术手段。

其中,分子对接技术成为药物研发过程中必不可少的一部分。

本文将从分子对接技术的基本原理、应用及未来发展方向等角度,深入分析这一技术在药物研发中的重要性。

一、基本原理分子对接技术是指利用计算机程序模拟蛋白质和小分子之间相互作用的过程。

这样的技术可以预测药物分子能否结合到蛋白质的特定位点上,并进一步优化药物分子的结构,以提高其亲和力和效果。

其基本原理主要包括分子对接程序、能量计算方法以及结构分类算法。

其中,分子对接程序是一种将分子的结构描述成符号或数值的计算机程序。

通过这种程序模拟药物分子在蛋白质表面的结合方式,以及药物分子和蛋白质分子在结合时的内部构象变化。

同时还可以计算药物分子和蛋白质分子之间的能量变化,以及药物分子与其他分子之间的相互作用。

能量计算方法则是指对分子结构中的原子之间相互作用能量的计算方法。

常见的能量计算方法包括力场方法、量子化学方法和孪生反相方法等。

其中,力场方法是一种用势函数描述原子间相互作用的计算方法,可以通过计算化学键的力常数、晶体位移或者分子结构等信息推导出分子的能量状态。

量子化学方法则基于量子力学理论,可以更加精确地计算分子结构与能量。

孪生反相方法则是将量子化学方法和力场方法相结合,也是一种比较流行的能量计算方法。

最后,结构分类算法则可以将药物分子和蛋白质分子分为不同的类别,并对应不同的结构模型。

基于分类算法,分子对接过程可以更快速和精确地预测药物和蛋白质结合的方式和强度,为药物研发提供基础。

二、应用分子对接技术在药物研发过程中广泛应用。

其中最主要的应用是药物分子的发现与优化。

药物分子的发现与优化是药物研发中的两个基本任务。

其中,药物分子的发现需要在大量的化合物中筛选出最有潜力的分子。

而药物分子的优化则需要针对药物分子的物理化学性质(如溶解性、生物活性、毒性和稳定性等)进行优化,以满足药物研发的需要。

分子对接技术

分子对接技术

分子对接技术分子对接技术是一种重要的计算机辅助药物设计方法,它通过预测和模拟分子之间的相互作用,以寻找最佳的药物分子与靶蛋白的结合方式。

这种技术在药物研发、生物化学和生物信息学等领域有着广泛的应用。

分子对接技术的基本原理是通过计算机模拟,预测药物分子与靶蛋白之间的结合方式和亲和力。

首先,需要利用计算方法建立药物分子和靶蛋白的三维结构模型,这可以通过实验方法如X射线晶体学或核磁共振等获得,也可以通过计算方法如分子力场或量子力场进行预测。

然后,在计算机中模拟靶蛋白和药物分子之间的相互作用,通过优化算法搜索最稳定的结合构象。

分子对接技术的应用非常广泛。

在药物研发领域,它可以加速药物发现过程,减少实验成本和时间。

通过对药物分子进行大规模的分子对接筛选,可以预测分子与靶蛋白的结合亲和力和活性,从而筛选出具有潜在药效的化合物。

这为新药的开发提供了有力的支持。

同时,在药物优化过程中,分子对接技术也可以用于预测和改进药物分子的结合模式,优化药效和药代动力学性质。

除了药物研发,分子对接技术在生物化学和生物信息学研究中也有重要应用。

例如,在研究蛋白质的结构和功能时,分子对接技术可以用于预测蛋白质与其他分子(如配体、抑制剂等)的结合模式和亲和力,从而揭示蛋白质的功能机制。

此外,分子对接技术还可以用于分析蛋白质与DNA或RNA等核酸分子的结合方式,研究基因调控和信号传导等生物过程。

尽管分子对接技术在药物设计和生物研究中有着广泛的应用,但它也存在一些挑战和限制。

首先,分子对接技术的准确性和可靠性受到模型的限制。

建立准确的分子模型和力场参数是保证预测结果准确性的关键。

其次,由于分子对接过程涉及的计算量较大,需要借助高性能计算设备和算法优化等技术支持。

最后,分子对接技术对于某些复杂的分子系统仍然存在一定的局限性,如蛋白质的柔性和溶剂效应等因素对结合模式的影响。

总结起来,分子对接技术是一种重要的计算机辅助药物设计方法,它通过预测和模拟药物分子与靶蛋白的结合方式,加速了药物发现和优化的过程。

简述分子对接的原理和应用

简述分子对接的原理和应用

简述分子对接的原理和应用1. 概述分子对接是一种计算化学方法,用于模拟和预测分子之间的相互作用以及它们在生物体内的相互作用。

分子对接在药物设计、蛋白质研究等领域中有广泛的应用。

2. 分子对接的原理分子对接的原理基于分子之间的相互吸引力和排斥力。

分子对接通过将配体(小分子)与靶标位点(蛋白质)进行模拟,预测它们之间的最佳结合模式。

3. 分子对接的步骤分子对接通常包括以下步骤:(1) 数据准备在分子对接之前,需要准备配体和靶标的三维结构信息,通常是通过实验测定或计算方法得到的。

(2) 靶标位点的预测如果靶标的结构未知,可以通过蛋白质比对、结构预测等方法获取其三维结构。

(3) 配体库的筛选根据疾病相关的生物通路和目标蛋白的特异性,从配体库中选出潜在的配体候选物。

(4) 对接模拟通过使用分子对接软件,将配体与靶标进行模拟,预测它们之间的最佳结合模式。

这通常涉及到搜索和评分两个主要的步骤。

(5) 结果分析根据对接模拟的结果,评估配体与靶标之间的相互作用力,并从中选择具有潜在生物活性的化合物。

4. 分子对接的应用分子对接在药物设计、蛋白质研究等领域中具有广泛的应用。

(1) 药物设计分子对接可以帮助药物设计师预测和优化化合物与靶标的结合模式,从而提高药物的活性和选择性,并减少不必要的实验。

这有助于加速药物研发的过程。

(2) 蛋白质研究分子对接可以用于研究蛋白质和其他生物大分子之间的相互作用,从而揭示其功能和机制。

这对于理解生物过程以及疾病的发生和发展非常重要。

(3) 农药设计分子对接可以应用于农药设计,通过预测农药与害虫靶标之间的结合模式,设计新的、高效的农药,以提高农作物的产量和质量。

(4) 材料科学分子对接还可以用于材料科学领域,通过预测分子在材料表面的结合模式,优化材料的性能,如吸附性、催化活性等。

5. 结论分子对接作为一种重要的计算化学方法,在药物设计、蛋白质研究等领域中有广泛的应用。

它通过模拟分子之间的相互作用,帮助研究者预测和优化化合物与靶标之间的结合模式,并加速药物研发和生物研究的过程。

分子对接的原理及应用

分子对接的原理及应用

分子对接的原理及应用1. 原理分子对接是一种计算方法,用于研究分子之间的相互作用。

它可以预测两个分子结合的方式和结合能,从而为药物设计和生物化学研究提供重要信息。

分子对接的原理基于两个基本假设: 1. 分子之间的相互作用主要由非共价相互作用决定,包括范德华力、静电力和氢键等; 2. 分子可以在三维空间中灵活地运动,通过优化分子的构象来优化其相互作用能。

基于以上假设,分子对接通过以下步骤来模拟、预测两个分子的结合方式和结合能: 1. 确定基于分子结构的候选配体和靶标蛋白; 2. 预处理分子结构,包括对其进行能量最小化和构象搜索等; 3. 定义搜索空间,即确定配体在靶标蛋白中的结合位置和方向; 4. 利用评分函数对配体和靶标蛋白的相互作用进行评价; 5. 通过搜索算法搜索最佳的结合模式,即找到能够最大化相互作用能的配体结合方式;6. 评估和筛选结合模式,选择能够最有可能实际发生结合的结构。

2. 应用2.1 药物设计分子对接在药物设计中发挥重要作用。

通过预测药物候选分子与靶标蛋白的结合方式和结合能,可以筛选出具有较好活性和选择性的药物分子。

分子对接还可以辅助药物优化,即在已有的药物分子基础上进行结构修饰,以改善其结合能和药物性质。

2.2 酶底物和酶抑制剂研究分子对接在酶底物和酶抑制剂研究中也具有广泛应用。

通过预测底物与酶的结合方式,可以揭示底物转化的机制和参数。

同时,分子对接还可以帮助研究开发酶抑制剂,通过模拟药物小分子与酶的相互作用,设计出具有较高抑制活性和选择性的分子。

2.3 蛋白质-蛋白质相互作用研究除了药物设计和酶底物研究,分子对接还被广泛应用于研究蛋白质-蛋白质相互作用。

蛋白质-蛋白质相互作用是生物学中的重要研究课题,分子对接可以帮助预测蛋白质复合物的结构和稳定性,从而揭示其功能和调控机制。

2.4 杂质分子和代谢物筛选分子对接还可以用于杂质分子和代谢物的筛选。

在药物研发中,杂质和代谢物的筛选对于药物的合成和生物利用度评估至关重要。

分子对接模拟的原理和应用

分子对接模拟的原理和应用

分子对接模拟的原理和应用1. 简介分子对接模拟是一种计算化学方法,用于研究分子之间的相互作用和结合方式。

通过模拟分子的结构和性质,可以预测分子间的相互作用,为药物研发、化学反应等领域提供重要的理论支持。

2. 原理分子对接模拟的原理基于分子间的相互作用力和空间排斥原理。

其核心思想是通过计算分子之间的相互作用能,预测它们在空间中的相互排列方式。

常见的分子对接模拟方法包括基于力场的对接、基于药物活性的对接、基于随机搜索的对接等。

•基于力场的对接方法:该方法利用力场参数计算分子之间的相互作用能,包括静电相互作用、范德华力、氢键等。

通过最小化相互作用能,找到最稳定的分子排列方式。

•基于药物活性的对接方法:该方法基于已知药物分子和靶点蛋白的结构,通过计算药物与靶点蛋白之间的相互作用能,预测药物的结合方式和亲和性。

这种方法对于药物研发具有重要意义。

•基于随机搜索的对接方法:该方法通过随机生成不同的分子排列方式,并评估它们之间的相互作用能。

通过迭代搜索,找到最优的分子排列方式。

3. 应用分子对接模拟方法在许多领域都有广泛的应用,下面列举几个常见的应用场景:•药物研发:分子对接模拟方法可以用于筛选和设计药物分子,预测其与靶点蛋白的结合方式和亲和性。

这能够加速药物研发过程,降低研究成本。

•农药设计:分子对接模拟方法可以帮助设计新型的农药分子,预测其与害虫的结合方式和活性。

这有助于开发高效且环境友好的农药。

•催化剂设计:分子对接模拟方法可以用于设计新型的催化剂,优化催化反应的效率和选择性。

这能够在有机合成和工业生产中发挥重要作用。

•食品添加剂研究:分子对接模拟方法可以预测食品添加剂与食品成分之间的相互作用,评估其对食品质量和安全性的影响。

•环境污染物研究:分子对接模拟方法可以用于研究环境污染物与生物体之间的相互作用,评估其毒性和影响。

总之,分子对接模拟是一种重要的计算化学方法,可以在药物研发、化学反应等领域发挥关键作用。

分子对接的原理,方法及应用

分子对接的原理,方法及应用

三个氢键受体的作用表面
Pose clustering 算法中的作用点
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(二)柔性对接的方法 (1)构象的系综方法
Flexibase用来储存小分子库中每个分子的一系列 不同构象,用距离几何和能量最小化的方法产生构象, 每个分子根据rmsd的差异选择25个系列构象。每个 构象采用FLOG刚性对接的方法进行对接。
性键的二面角,寻找小分子化合物与靶标大分子作 用的最佳构象,计算其相互作用及结合能 在库中所有分子均完成了对接计算之后,即可从中 找出与靶标分子结合的最佳分子
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10
4 分子对接的分类
1、刚性对接:对接过程中,研究体系的构象不发生变化。 适合考察比较大的体系,如蛋白质和蛋白质间以及蛋白质 与核酸间的对接。
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受体的活性位点
配体
有效匹配的距离图集
受体-配体的示意图,字母代表特征部分如氢键等, 相应的有效匹配的图集如右,三个环性顶点组织的三角形 为这个图集的一个最大团(clique)
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(2)基于几何哈希技术“geometric hashing”的方 法
第一部分中,几何哈希表从被对接的一个配体或一 系列配体中构建 。哈希矩阵含有配体名字和能调整 配体在空间方向的参考框架。
9.涂瑶生,孙冬梅,陈玉兴,等.中药新药筛选新技术及实践.世界科
学技术一中医药现代化,2014,16(8):1696—1702.
10.白晓光,许乐幸,李神亮,等.基于靶蛋白结构的CDK2小分子抑制
剂研究进展.中国新药杂志,2011,20(17):1667—1672. .................
——涉及到底物分子和受体分子间结合能力的预测, 牵涉到结合自由能的计算。
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5 代表性对接软件
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分子对接的原理,方法及应用(ppt里弄一些分子对接的照片,照片素材文件里有)分子对接是将已知三维结构数据库中的分子逐一放在靶标分子的活性位点处。

通过不断优化受体化合物的位置、构象、分子内部可旋转键的二面角和受体的氨基酸残基侧链和骨架,寻找受体小分子化合物与靶标大分子作用的最佳构象,并预测其结合模式、亲和力和通过打分函数挑选出接近天然构象的与受体亲和力最佳的配体的一种理论模拟分子间作用的方法。

通过研究配体小分子和受体生物大分子之间的相互作用,预测它们的亲和力是实现基于结构的药物设计的重要方法。

原则:按照受体与配体的形状互补,性质互补原则,对于相关的受体按其三维结构在小分子数据库直接搜索可能的配体,并将它放置在受体的活性位点处,寻找其合理的放置取向和构象,使得配体与受体形状互补,性质互补为最佳匹配(配体与受体结合时存在静电相互作用、氢键相互作用、范德华相互作用和疏水相互作用。

配体与受体的结合必须满足相互匹配的原则,即配体与受体的几何形状互补匹配,静电相互作用为互补匹配,氢键相互作用互补匹配,疏水相互作用互补匹配)目的:找到底物分子和受体分子的最佳结合位置问题:如何找到最佳结合位置以及如何评估对接分子之间的结合强度:1、首先建立大量化合物的三维结构数据库2、将库中的分子逐一与靶分子进行“对接”3.通过不断优化小分子化合物的位置和分子中柔性键的二面角,找到了小分子化合物与目标大分子相互作用的最佳构象,并计算了它们的相互作用和结合能4、在库中所有分子均完成了对接计算之后,即可从中找出与靶标分子结合的最佳分子应用:1)直接揭示药物分子与靶点之间的相互作用模式。

2)预测小分子与目标蛋白质结合时的构象3)基于分子对接方法对化合物数据库进行虚拟筛选,用于先导化合物的发现4)预测化合物的亲和力和活性,以优化先导化合物分子对接思想来源于“锁和钥匙”,但又比“锁和钥匙”复杂得多,表现在以下方面: 1)药物分子和靶酶分子是灵活的,这需要在对接过程中相互适应,以实现最佳匹配2)分子对接不仅要满足空间形状匹配,还要满足能量匹配,底物分子与靶酶分子能否结合以及结合的强度最终取决于形成此复合物进程的结合自由能。

分子对接的种类:1)刚体对接:在对接过程中,研究系统的构象不变。

它适用于研究相对较大的系统,例如蛋白质之间以及蛋白质和核酸之间的对接2)半柔性对接:对接过程中,研究体系尤其是配体的构象允许在一定的范围内变化。

适合处理大分子和小分子间对接,对接过程中,小分子的构象一般是可以变化的,但大分是刚性的3)柔性对接:在对接过程中,研究系统的形态基本上可以自由变化。

它通常被用来精确地考虑分子之间的识别。

由于系统的构造在计算过程中会发生变化,因此计算成本最大分子对接中的问题:如何找到最佳的结合位置。

这涉及到优化问题。

底物分子和受体分子都可以自由旋转和翻译。

同时,这两个分子的构象也发生了变化,因此它们之间可能的结合模式非常复杂。

遗传算法、模拟退火和禁止搜索常用于确定对接分子之间的结合强度。

这涉及到底物分子和受体分子间结合能力的预测,牵涉到结合自由能的计算。

对接的基本类型:1)整体分子对接法:运用一种特定搜索算法考察配体分子在受体结合部位的能量,并找出对应给定评分函数的最优结合方式2)基于片段的对接方法:配体分子被视为几个片段结构的集合。

首先将一个或几个基本片段放入结合囊中,然后在活性位点构建分子的其余部分,以获得理论上最佳的结合模式几种有代表性的分子对接方法4.1dockDock是Kuntz研究小组开发的分子对接程序,可能是目前应用最广泛的分子对接程序之一。

它可以自动模拟配体分子对受体活性位点的作用,并记录理论预测的最佳方式。

此外,该方法可以自动搜索配体的三维结构数据库,因此在基于受体结构数据库搜索的药物设计中得到了广泛应用,并取得了巨大成功。

利用dock进行药物设计和数据库搜索基本上可以分为以下步骤:配体-受体相互作用位点的确定、评分系统的生成、dock计算以及dock结果的处理和分析。

活性位点的识别和表达是dock最重要的特征之一。

由于配体-分子-受体相互作用过程的模拟主要基于几何位点的几何特征,因此活性位点特征的确定对于dock研究非常重要。

在dock中,活性位点的确定由sphgen程序完成。

dock软件包中的sphgen程序生成受体表面所有凹陷的负面图像,并对这些负面图像进行聚类分析。

在dock程序中,表面点采用Richards提出的模型。

在这些表面点的基础上,sphgen程序生成负像,它实际上是由一些与分子表面点相切的球体叠加而成。

在生成负像的基础上,就可以进行配体分子和活性口袋之间的匹配。

在这里,配体也采用一组球集来表示,和负像不同的是,配体所用的球集表示配体所占的空间区域。

如果配体分子能和活性口袋形成比较好的匹配,那么配体的球集一定能和活性口袋中的负像形成好的叠合。

配体分子和负像之间的匹配原则是基于配体和受体之间球集的内坐标的比较。

在根据匹配原理得到配体和受体之间的匹配后,有必要通过合理的评分函数选择最佳结果。

Dock提供了多种评分功能来评估配体和受体之间的结合,包括原子接触评分和能量评分。

当对接分子时,配体分子可以是柔性的。

对于柔性分子,键长和键角保持不变,但旋转二面角可以改变。

在dock中,柔性分子的构象变化通过以下操作实现:首先确定刚性片段,然后进行构象搜索。

构象搜索采用两种方法:一种是锚定优先搜索,另一种是同时搜索。

4.2自动码头autodock是scripps的olson科研小组开发的分子对接软件包,最新的版本对于3.05,autodock使用模拟退火和遗传算法来寻找受体和配体之间的最佳结合位置,并使用半经验自由能计算方法来评估受体和配体之间的匹配。

在autodock中,配体和受体之间的结合能力通过能量匹配来评估。

在版本1.0和2.0中,能量匹配分数采用基于琥珀色力场的简单非键相互作用能量。

非键相互作用由三部分组成:范德华相互作用、氢键相互作用和静电相互作用。

在3.0版中,autodock提供了半经验的自由能计算方法来评价配体和受体之间的能量匹配在最早的autodock版本中,作者采用了模拟退火来优化配体和受体之间的结合。

在3.0版本中,morris等发展了一种改良的遗传算法,即拉马克遗传算法(lga)。

测试结果表明,lga比传统的遗传算法比模拟退火具有更高效率。

在LGA方法中,作者将遗传算法与局部搜索相结合。

遗传算法用于全局搜索,局部搜索用于能量优化。

在autodock中,局部搜索方法是自适应的,可以根据当前能量调整步长。

LGA算法引入了拉马克遗传理论。

LGA的最大特点是通过进化映射将基因型转化为表型,从而实现局部搜索与遗传算法的结合。

基因型空间由遗传算子的变异和交叉定义;表型由问题的解决方案定义,它代表系统的能量分数。

4.3fiexxfiexx是德国国家信息技术研究中心生物信息学算法和科学计算研究室的matthiasrarey等发展的分子对接方法,现在己经作为sybyl分子模拟软件包中的一个模块实现了商业化。

fiexx中结合了多种药物设计的方法进行配体和受体之间的对接。

在fiexx中,配体和受体之间结合情况的评价采用了类似bbhm提出的基于半经验方程的自由能评价方法。

在flexx中,分子对接的流程主要分为下面的步骤:(1)确定核心结构对接的第一步是选择核心片段。

核心片段是指在配体与受体相互作用中起决定性作用的基团,核心片段的构象应尽可能少。

核心基团的正确选择对分子对接的计算结果有着非常重要的影响。

因为如果核心基团和受体之间没有明显的显性相互作用,就很难正确预测正确的结合模式。

随着核心基团的增加,核心基团与受体之间的相互作用将相应增强,准确预测结合模式的机会将大大增加。

因此,在选择核心组时,核心组应包含尽可能多的组。

核心基团的构象数应尽可能少。

当选择核心基团时,配体分子可以被分成多个片段。

(2)(2)核心结构的放置当选择好了核心基团以后,就要把核心基团放置在活性位点的正确部位。

在放置核心基团的时候,flexx采用了一种形态聚类算法(poseclusteringalgorithm)算法),在这个算法中,一个核心基团可以看作为一个具有明确相互作用点的刚性物体,而受体分子的活性口袋也可以看作为一个具有明确相互作用点的刚性物体。

把核心基团放置在活性口袋中的过程就相当于把配体中的二个相互作用点叠合在活性位点的三个相互作用点上(假设这三个点不共线)。

在匹配中,两个三角形三个顶点所具有的相互作用特征应该是符合的,同时三角形对应边长的差别应该在一定的范围内。

放置核心结构的第一步就是找出所有相匹配的这些三角形,而且对配体的位置进行坐标转化。

当所有的转化完成以后,检查配体是否和受体产生了碰撞,去掉一些不合理的核心结构取向。

对于得到这些核心结构的可能位置,通过核心结构空间的位置均方根位移(r.m.s.d)进行聚类分析。

对应那些r.m.s.d值小于一定阀值的空间位置进行归并,仅仅保留那些相差较大的空间位置。

HIV蛋白酶hiv蛋白酶是hiv产生的,这类蛋白酶专门负责病毒及其酶的前体清除工作,正是在这种酶的作用下产生了成熟的、易感染的病毒。

hiv病毒复制周期正常运转和病毒毒粒成熟至关重要,是病毒复制必需的酶,可以作为抗hiv的药物靶点。

在寻找治疗艾滋病的方法中,hiv蛋白酶抑制剂以其花费低廉、研制周期短、与目前生产水平接近以及较hiv疫苗安全等特点,在抗病毒的化学治疗中,越来越引起人们的注意,它是近年来治疗艾滋病的方法中发展较快的方法之一。

锌在铜斑蛇毒液中发现的HIV蛋白酶抑制剂含有Zn2+。

之前的研究表明,Zn2+通过直接与两个羧基络合或在适当距离与电荷相反的部分结合而起到抑制作用。

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