Молекулярный докинг

Молекулярный докинг (или молекулярная стыковка) — это метод молекулярного моделирования, который позволяет предсказать наиболее выгодную для образования устойчивого комплекса ориентацию и конформацию одной молекулы (лиганда) в центре связывания другой (рецептора). Данные о положении и конформации партнеров используются для предсказания силы взаимодействия посредством т. н. оценочных функций. В случае, если лиганд является макромолекулой, докинг называют макромолекулярным.

Молекулярный докинг можно представлять себе как поиск оптимального положения «ключа» (лиганда) в «замке» (рецепторе). В этой аналогии партнеры докинга − жесткие тела, что неверно для молекулярных систем. В реальности, в процессе стыковки лиганд и белок изменяют конформации для достижения наилучшего связывания. Изменения конформации белка могут включать движения петель и доменов. Такой процесс, ведущий к успешному связыванию, называют «индуцированным соответствием».

Молекулярный докинг используется для моделирования процесса молекулярного узнавания. Обычно необходимо рассчитать положения и конформации лиганда, при которых достигается минимум свободной энергии (то есть dG) связывания.

Комплексы таких биологически значимых молекул, как белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды, играют ключевую роль в передаче химического сигнала. К тому же, относительная ориентация двух взаимодействующих молекул может влиять на тип произведённого сигнала (будет он ингибирующим или каталитическим). Поэтому стыковка важна для предсказания как типа, так и силы производимого сигнала. Стыковка часто используется для предсказания аффинности и активности небольшой молекулы лекарства по отношению к белку-мишени. Таким образом стыковка молекул играет важную роль в разработке лекарственных препаратов. Докинг может быть использован для поиска загрязнителей окружающей среды, разлагаемых некоторыми ферментами. Среди фундаментальных направлений можно выделить: Исследования механизмов рецепции Поиск лигандов для факторов транскрипции и прочих регуляторных белков