Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
Введение 7
1 Литературный обзор 9
1.1 CADD - in silico дизайн лекарств 9
1.1.1 SBDD - дизайн лекарств, основывающийся на структуре 9
1.1.2 LBDD - дизайн лекарств, основывающийся на лиганде 21
1.2 Реальные кейсы 23
1.2.1 Панельный докинг 24
2 Результаты и их обсуждение 31
2.1 Сборка киномной панели 31
2.1.1 Выбор и подготовка мишеней 32
2.1.2 Валидация панели 33
2.2 Панельный докинг 39
3 Экспериментальная часть 44
3.1 Подготовка белковых молекул 44
3.2 Подготовка лигандов 44
3.3 Молекулярный докинг 45
3.3.1 Нативный докинг 45
3.3.2 Панельный докинг 45
Заключение 46
Список используемых источников 47
Приложение А. Результаты нативного докинга 55
Приложение Б. Результаты валидации 67
Приложение В. Результаты панельного докинга 75
📖 Введение
Методы in silicoдизайна лекарств в настоящий момент являются важнейшим этапом практически любого проекта в области медицинской химии [1].
Молекулярный докинг - один из фундаментальных инструментов компьютерной химии - представляет собой способ молекулярного моделирования, позволяющий предсказать конформацию связывания малой молекулы в активном сайте белковой мишени и определить энергию их взаимодействия с помощью скоринговой функции [10].
Методология энергетического скоринга и молекулярной стыковки лежит в основе виртуального скрининга (VS) - in silicoальтернативы in vitro высокопроизводительного скрининга (HTS) [25].
VS дешевле, проще и быстрее своего классического аналога. К тому же позволяют охватить гораздо большее химическое пространство скринируемых соединений. Безусловно, in silicoвычисления все еще не могут продемонстрировать должный уровне точности и воспроизводимости, однако повсеместно используются в качестве хорошего дополнения к методам in vitro [25].
Потребность в скрининге виртуальной библиотеки соединений не на одной мишени, а на некоторой группе - панели - позволяет удовлетворить иная методология - обратный виртуальный скрининг (IVS), также именуемый панельным докингом [26, 27].
IVS используется для идентификации нецелевых взаимодействий биоактивного агента и может позволить предсказать нежелательные токсические и побочные эффекты или обеспечить новое направление для развития какого- либо соединения [49, 59].
Цель работы:
Сборка виртуальной панели протеинкиназ и проведение на ее основе панельного докинга библиотеки соединений, обладающих анти -ММ активностью, с целью идентифицировать механизм их цитотоксичности.
Задачи:
- подбор и ранжирование мишеней; подготовка белковых комплексов и финальная проверка качества структур с помощью нативного докинга;
- подготовка стандартной библиотеки и проведение валидации панели;
- проведение панельного докинга исследуемых соединений;
- анализ результатов панельного докинга.
✅ Заключение
По результатам проделанной работы можно сделать следующие выводы:
- Был проведен подбор комплексов, содержащих различные киназы, их подготовка и оценка с помощью нативного докинга. Суммарно было подготовлено более 300 комплексов, содержащих 145 киназ;
- Проведена валидация и финальная оптимизация комплексов в составе панели. Киназная панель в таком виде может использоваться во всех дальнейших проектах Центра медицинской химии;
- Для соединений, обладающих анти-ММ активностью был проведен докинг на подготовленной панели с целью идентификации механизма и мишеней цитотоксичности. Его результаты указывают на низкие значения сродства к киназам.
- Дополнительно был подготовлена структура, содержащая CRBN- IKZF1(ZF). Был проведен докинг библиотеки исследуемых соединений в данный комплекс, значения скоринга указывают на отличные значения сродства. Таким образом, механизм цитотоксичности на клетках ММ человека можно предварительно объяснить деградацией IKZF1, то есть действием со-единений 17, 18 в качестве лигандов CRBN и молекулярных клеев. Подтверждение данной гипотезы необходимо подтвердить в дальнейшем в тестах на истощение уровней IKZF в присутствие данных соединений.