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CovDock

共价键的优势分子对接

随着近期共价药物研究的重新兴起,对共价分子对接 的计算分析正逐渐成为理解如何利用共价抑制剂解决选择性 和效力挑战的关键。

共价抑制剂的活性不仅源于靶点 与配体之间共价键的形成,还源于其对结合口袋中非共价作用力的稳定作用。CovDock利用经过广泛验证的Prime能量模型筛选出最佳的共价复合物,并计算出一个表观的亲和力 评分,该评分涵盖了成功共价分子对接 过程的这些关键要素:

  1. 预反应性配体形式占据结合口袋,并在其中停留足够长的时间,以促进配体活性基团与反应性蛋白质残基发生反应;并且
  2. 随着反应的进行,避免了不利的空间位阻以及不良的静电作用。

CovDock首先将Glide (分子对接 )与受体结合,此时受体的反应性残基已被修剪为丙氨酸。随后,将受体的反应性残基添加并进行采样,使其以不同构象与配体形成共价键。 使用 Prime VSGB2.0 能量模型对共价复合物进行能量最小化,以评估最佳共价复合物。此外,还基于反应前和反应后构象的Glide 评分,计算出一个表观的亲和力 评分,用于估算结合能,并将其应用于虚拟筛选 。

 

功能

准确的结合模式预测:

CovDock 基于久经考验的Glide 分子对接 算法和 Prime结构优化 方法构建,用于精确预测非共价结合的对接姿态。Glide 能快速对反应前物种的大量初始姿态进行采样,而 Prime 则同时优化配体姿态和结合残基,以产生合理的物理化学模型。其预测精度优于其他分子对接 程序,与天然共晶结构相比,其均方根偏差更低。

 

完整工作流程:

CovDock 基于Maestro 图形界面或命令行中的简单设置,执行一系列自动化步骤。 首先,CovDock 对预反应性配体进行对接,以确定能够使反应性基团与受体反应残基紧密接近的可行构象。随后,针对得分最高的复合物结构形成共价键,对共价结合的配体进行采样,并使用全原子分子力学(MM) (基于OPLS力场和VSGB2.0隐式溶剂模型)对复合物进行评分。

 

直观的图形界面:

Schrödinger其直观的图形用户界面Maestro 提供了易于使用的面板,可轻松设置实验、便捷地可视化以及高效分析 CovDock 的结果。

 

共价反应数据库

Schrödinger 已提供若干可在CovDock研究中使用的自定义反应,相关内容可在“共价反应库”文档页面中查阅。

出版物

  1. “分子对接 共价抑制剂:一种无需参数的构象预测与评分方法”

    朱,K.;博雷利,K.W.;格林伍德,J.R.;戴,T.;阿贝尔,R.;法里德,R.S.;哈德尔,E.,《化学信息与建模杂志》,2014,54,1932−1940。

  2. “一种基于结构的虚拟筛选 方法,用于发现共价结合配体”

    Toledo Warshaviak, D.;Golan, G.;Borrelli, K.W.;Zhu, K.;Kalid, O.,《化学信息与建模杂志》(J. Chem. Inf. Model),2014年,第54卷第7期,第1941–1950页。

参考文献

  1. 朱,K.;博雷利,K.W.;格林伍德,J.R.;戴,T.;阿贝尔,R.;法里德,R.S.;哈德尔,E.,“分子对接 共价抑制剂:一种无需参数的构象预测与评分方法”,

    《化学信息与建模杂志》,2014,54,1932−1940。

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