الرسو الجزيئي والفحص الافتراضي

يتنبأ الرسو الجزيئي بكيفية ارتباط جزيء صغير بهدف معين، ويطبق الفحص الافتراضي هذه الطريقة والأساليب ذات الصلة لتصنيف مكتبات كبيرة من المركبات المرشحة.

Definition

طرق حاسوبية تتنبأ بالشكل المرتبط والألفة النسبية للربيطات لهدف جزيئي كبير وتستخدم هذه التنبؤات لتحديد أولويات الجزيئات المرشحة.

Scope

يغطي مشكلة الرسو في التنبؤ بوضعية الارتباط والألفة، وخوارزميات البحث التوافقي، ووظائف التسجيل وقيودها، والفحص الافتراضي للمكتبات المركبة القائم على البنية والقائم على الربيطة. يركز على تطبيقات تصميم الأدوية بمساعدة الحاسوب.

Core questions

• كيف يتم البحث عن وضعية ارتباط الربيطة والتنبؤ بها داخل الموقع المستهدف؟
• كيف تقدر وظائف التسجيل ألفة الارتباط، ولماذا هي غير كاملة؟
• كيف يقوم الفحص الافتراضي بفرز المكتبات الكبيرة بكفاءة؟
• متى تكون المناهج القائمة على البنية مقابل المناهج القائمة على الربيطة مناسبة؟

Key theories

توليد الوضعية والتسجيل

يقوم الرسو بتحليل التنبؤ بالارتباط إلى البحث عن وضعيات ربيطة معقولة وتسجيلها بوظيفة تقريبية توازن بين الدقة والسرعة اللازمة لفحص العديد من الجزيئات.

فرز الفحص الافتراضي

يقوم التصنيف الحسابي بتصفية المكتبات الكبيرة إلى مجموعة قابلة للإدارة من المرشحات الواعدة للاختبار التجريبي، باستخدام الرسو القائم على البنية أو التشابه القائم على الربيطة.

Clinical relevance

يُعد الرسو والفحص الافتراضي أدوات أساسية في اكتشاف الأدوية القائم على البنية، حيث تساعد في تحديد وتصنيف المركبات الواعدة والرائدة وترشيد الارتباط، وبالتالي تركيز الحملات التجريبية المكلفة.

History

بدءًا من برنامج DOCK الخاص بـ Kuntz في أوائل الثمانينيات، تطور الرسو جنبًا إلى جنب مع تزايد قواعد البيانات الهيكلية وقوة الحوسبة؛ وأصبحت وظائف التسجيل وبروتوكولات الفحص الافتراضي محورية في اكتشاف الأدوية منذ التسعينيات فصاعدًا.

Debates

موثوقية وظائف التسجيل

تضحي وظائف التسجيل بالدقة الفيزيائية من أجل السرعة وغالبًا ما تصنف المواد الفعالة بشكل أفضل قليلاً من الصدفة فيما يتعلق بالألفة، لذا فإن موثوقيتها التنبؤية وأفضل ممارسات التحقق منها لا تزال محل نقاش.

Key figures

• Irwin Kuntz
• Jürgen Bajorath
• Andrew Leach
• Brian Shoichet

Seminal works

• kitchen2004

Frequently asked questions

هل تضمن نتيجة الرسو الجيدة ارتباطًا قويًا؟

لا؛ وظائف التسجيل تقريبية وعرضة للإيجابيات الكاذبة، لذا يُفضل استخدام الرسو لإثراء وتحديد أولويات المرشحات بدلاً من التنبؤ بالألفة بدقة دون تأكيد تجريبي.

ما الفرق بين الرسو والفحص الافتراضي؟

يتنبأ الرسو بكيفية ارتباط ربيطة واحدة بهدف، بينما يطبق الفحص الافتراضي الرسو أو نماذج أخرى عبر مكتبة كبيرة لاختيار المركبات التي سيتم اختبارها.