Компьютерный дизайн лекарственных средств: программа докинга SOL

Описан принцип функционирования и первоначальное тестирование программы позиционирования (докинга) низкомолекулярных лигандов в активном центре протеинов и других биологических объектов. Подобные процедуры широко используются в ходе структурно-ориентированного процесса разработки новых лекарственных средств. Для оптимизации положения лиганда используется генетический алгоритм, при этом оптимизируются внутренние степени свободы лиганда (разрешенные вращения вокруг одинарных химических связей), а также степени свободы, связанные с положением лиганда как целого в активном центре биологической макромолекулы. Оптимизация положения лиганда производится по результатам оценки энергии взаимодействия лиганда с макромолекулой, а также оценки внутренней энергии лиганда. Вычисление энергии осуществляется в рамках модели силового поля MMFF94. Эффекты десольватации в процессе образования комплекса учитываются c использованием обобщенной борновской модели. Программа также оценивает свободную энергию образования комплекса лиганда с макромолекулой и осуществляет кластеризацию найденных решений, основываясь на сходстве соответствующих им пространственных положений лиганда. Первоначальное тестирование программы на примере докинга набора лигандов в несколько популярных биологических мишеней выявило ее способность корректно располагать лиганды в активном центре протеинов, а также производить виртуальный скрининг - отбирать активные соединения из содержащего их набора и соединения, не проявляющие активности на данной биомишени. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (код проекта 06-03-33171).