4.1 Protein science, az aminosavtól a szekvenciákig és struktúrákig

a fehérjék nagy, összetett molekulák, amelyek kritikus szerepet játszanak az emberi test normális működésének fenntartásában. Ezek nemcsak a szerkezet és a funkció szempontjából elengedhetetlenek, hanem a test szöveteinek és szerveinek szabályozása szempontjából is. A fehérjék több száz kisebb egységből állnak, úgynevezett aminosavakból, amelyek peptidkötésekkel kapcsolódnak egymáshoz, hosszú láncot képezve.

4.2 fehérje aktív helyek

általában a fehérje aktív helye a cselekvés középpontjába és a funkciójának kulcsába kerül. Az első lépés az aktív helyek kimutatása a fehérje felületén, valamint azok jellemzőinek és határainak pontos leírása. Ezek a specifikációk létfontosságú bemenetek a későbbi célgyógyszer-előrejelzéshez vagy cél-összehasonlításhoz. Az aktív helymeghatározási algoritmusok többsége geometriai modellezésen vagy energetikai tulajdonságokon alapuló számításon alapul.

4.3 a fehérje zsebek szerepe

a fehérje felületének alakja és tulajdonságai határozzák meg, hogy milyen kölcsönhatások lehetségesek a ligandumokkal és más makromolekulákkal. A zsebek fontos, mégis kétértelmű jellemzője ennek a felületnek. A gyógyszerfelfedezési folyamat során az ólomvegyületek és potenciális molekulák kábítószerként történő szűrésének első lépése általában a kötési zseb alakjának kiválasztása. Az alak számos számítási farmakológiai módszerben szerepet játszik. A meglévő eredmények alapján a gyógyszerkötés előrejelzéséhez fontos legtöbb tulajdonság a kötési zseb méretétől és alakjától függött, a kémiai tulajdonságokkal másodlagos jelentőségű. A felület alakja szintén fontos a fehérje és a víz kölcsönhatása szempontjából. A diszkrét zsebek vagy a lehetséges interakciós helyek meghatározása azonban továbbra sem tisztázott, mivel a közeli zsebek alakja és elhelyezkedése befolyásolta a szabadosságot és a kötési helyek sokféleségét. Mivel a legtöbb zseb nyitott az oldószerre, a zseb határának meghatározása az elsődleges nehézség. Azok zárt oldószer utalunk eltemetett üregek. A jól meghatározott kiterjedés, terület és térfogat előnyeivel az eltemetett üregek könnyebben megtalálhatók. Ezzel szemben a nyitott zseb szegélye határozza meg a száját, és ez biztosítja a levágást a felület és a térfogat meghatározásához. Még a zseb maradványkészletként történő meghatározása sem határozza meg a zseb térfogatát vagy száját.

4.4 gyógyszerészeti szerep előrejelzése

a gyógyszeriparban a célértékelés jelenlegi prioritási stratégiája a nagy áteresztőképességű szűrés (HTS). Az NMR szűréseket nagy összetett adatkészletek ellen alkalmazzák. A meghatározott célokhoz kötődő vegyületek kémiai jellemzőit mérjük, így a vegyületkészletek kötődése a kémiai térhez meghatározza a kötési hatékonyságot. A gyógyszerszerű ligandumok gyakorlatilag dokkolásának sikerességi aránya a célfehérjék aktív helyeibe kimutatható lenne a priorizálás érdekében, míg az aktív helyek többsége a zsebekben található.

a nagy mennyiségű strukturális adat előnyeivel az elmúlt 30 évben pozitív eredményekkel vezették be a gyógyszereladás előrejelzésének különböző perspektíváiból származó számítási módszereket, mint létfontosságú eszközt az előrejelzés hozzáférhetőségének felgyorsításához. Azóta számos jelöltet integráltak a drug discovery pipeline-be.