طراحی دارو با استفاده از کامپیوتر و مولکولارداکینگ

شباهت:

·        مولکولارداکینگ: از تکنیک های زیرمجموعه تصویر سازی سه بعدی (مدلینگ مولکولی) در بیوانفورماتیک است.

·        QSAR: این هم زیر مجموعه بیانفورماتیک است.

تفاوت:

·        مولکولارداکینگ: از گیرنده شناخت ها بیشتر از لیگاند است. (تغییرات را روی گیرنده اعمال کرده و اثر را بررسی می­کنیم.)

·        QSAR: از لیگاند شناخت ها بیشتر از گیرنده است. (تغییرات را روی لیگاند اعمال می­کنیم و اثرش را بررسی میکنیم.

تفاوت:

·        HTS: تعداد زیاد آزمایش را در کمترین زمان انجام می­دادیم. (روش واقعی ای است که در آن آزمایش صورت می­گیرد.)

·        Virtual screening: روشی مجازی است که تمام کارهایی که برای آزمایش قرار است انجام شود به صورت in silico در کامپیوتر صورت می­گیرد.

 

هدف مولکولارداکینگ و QSAR، طراحی لیگاند است.

در مولکولار داکینگ، برای پیدا کردن بهترین حالت برهم کنش لیگاند و گیرنده باید کانفورماسیون یک لیگاند را با گیرنده برهم­کنش دهیم و براساس Sampling algorithm (که کارش بررسی و چرخاندن کانفورماسیون های مختلف لیگاند بر گیرنده است.) و Scoring algorithm (که کارش رنک کردن بهترین ها براساس برهم کنش است.)

Sampling algorithm: (مترهایی از sampling) که طی آن هر بار و با هر نرم­افزار این برهم­کنش را از منظر و جنبه ای خاص بررسی می­کنیم.

1)     Matching algorithm: بر اساس اطلاعات ساختار و شکل و اطلاعات شیمیایی ممکن، همپوشانی های هندسی مختلف را در نظر می­گیرد. این روش کانفورماسیون های مختلف را چک نمی­کند پس سرعتش بالاست و اگر کتابخانه ای از مواد شیمیایی به آن بدهیم، سریع آنالیز کرده و بهترین ها را اعلام می­کند.

2)     Incremental construction: وابسته به fragment های لیگاند است و لیگاند را به بخش های مختلف تقسیم کرده و پیوندهای قابل چرخش را شکسته و قسمتی که می­تواند با active site ، fix و لاک شود را انتخاب می­کند. سپس با توجه به نام incremental که به آن نسبت داده اند، بعد از لاک شدن یک fragment،  fragment  های دیگر را اضافه می­کند و بررسی می­کند این داکینگ بهتر یا بدتر می­شود. اگر بهتر شده وارد مرحله بعد می­شود و تکرار چرخه، در غیراین صورت به دنبال fragment  دیگر می­گردد.

3)     MCSS (multiple copy simultaneous search): این هم وابسته به fragment است. حدود 5000 – 1000 کپی گروه عاملی که با هم برهم کنش ندارند را روی رسپتور می­ریزیم. حال می­توان مکانی از گیرنده که بیشترین تمایل به این گروه عاملی را دارند، شناخت. هم چنین زاویه اتصال و جهت گیری اتصال گروه عاملی به Binding site گیرنده را بررسی می­کنیم. همین کار را با گروه عاملی دیگر انجام می­دهیم. از کنار هم قرار دادن گروه های عاملی، لیگاند را طراحی می­کنیم. (استفاده از گروه های عاملی باهمدیگر و به شکل همزمان در طراحی لیگاند.)