Структура и функционирование белков. Применение методов биоинформатики - Джон Ригден 2014

Предсказание функции белка по свойствам его поверхности
Взаимодействие лиганда с белком
Предсказание чувствительности к лекарствам

Нынешнее разнообразие белков, которые имеют отношение к тому или иному заболеванию и могут успешно выступать в качестве мишени для небольших лекарственных молекул, ограничивается только небольшим числом белковых семейств, и благодаря сходству последовательностей это число может быть расширено лишь до 5% от всех белков проте-ома человека (Hopkins and Groom 2002). Поиск других потенциальных лекарственных препаратов экспериментальными методами, такими, как высокопроизводительный скрининг лигандов, требует большого количества времени и материальных затрат при том, что в 60% проектов поиска нового препарата мишень в итоге оказывается невосприимчивой к лекарствам (Brown and Superti-Furga 2003). Предсказание, может ли активный центр связывать молекулы, подобные лекарственным, представляет собой одну из новейших проблем в структурной биологии белка (Cheng et al. 2007).

В одной из недавних работ описывается подход, расширивший вышеописанные геометрические алгоритмы нахождения карманов, добавив к ним оценку десольватации поверхности белка и показатели кривизны этой поверхности (Cheng et al. 2007). Эти нововведения были объединены с оценкой таких типичных характеристик взаимодействий белок-лиганд, как, например, корреляция между молярной массой лиганда и площадью заглубленной поверхности белка, в единый эмпирический показатель, позволяющий судить о возможности связывания лекарственных молекул. Аналогичный показатель может быть сформулирован на основе анализа связывающих карманов, выполненного с помощью ядерного магнитного резонанса (Hajduk et al. 2005). Оба этих показателя сходятся в том, что связывание лекарственных препаратов и их аналогов происходит преимущественно в больших, легко десольватируемых карманах сложной формы.