Обзорная статья

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ДОКИНГ: РОЛЬ НЕВАЛЕНТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ОБРАЗОВАНИИ КОМПЛЕКСОВ БЕЛКОВ С НУКЛЕОТИДАМИ И ПЕПТИДАМИ

^#Тел.: (495) 336-20-00; e-mail: [email protected]

*Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117997 ГСП, Москва, В-437, ул. МиклухоМаклая, 16/10;
**Московский физико-технический институт (государственный университет), Москва;
***Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва

Поступила в редакцию 23.11.2009 г. Принята к печати 29.01.2010 г.

Знание пространственной структуры комплексов клеточных белков и мембранных рецепторов с лигандами является важным шагом на пути к пониманию механизмов их функционирования. Рациональный поиск и дизайн новых лекарственных соединений также нуждается в структурной информации о взаимодействиях прототипов лекарств с белком-мишенью. В данной работе предложен краткий обзор вычислительных методов молекулярного докинга (от англ. docking – стыковка), позволяющих предсказывать конформацию лиганда внутри активного центра белка. На примере недавних разработок, проводившихся в лаборатории моделирования биомолекулярных систем ИБХ РАН, продемонстрированы подходы к увеличению точности и эффективности современных алгоритмов докинга. Особое внимание уделено гидрофобным / гидрофильным и стэкинг-взаимодействиям, ответственным за молекулярное узнавание определенных фрагментов лиганда. Эти типы контактов не всегда адекватно отражены в алгоритмах оценки энергии межмолекулярных взаимодействий существующих программ для докинга (оценочных функциях), что в конечном итоге приводит к ошибочным предсказаниям трехмерных структур комплексов. Именно поэтому всесторонний учет таких взаимодействий является одной из наиболее актуальных задач молекулярного моделирования.

Ключевые слова: оценочная функция докинга; водородные связи; гидрофобные взаимодействия; стэкинг.

Биоорг.химия 2010, 36 (4): 482-492