バーチャルスクリーニングバーチャルスクリーニング

仮想スクリーニング (VS) は、コンピューター支援薬物設計 (CADD) において重要な役割を果たします。CADD は、コンピューターによる手法を使用して、化合物の膨大なライブラリーから特定のタンパク質ポケットとの潜在的な相互作用を見つけることを目的としています。医薬品のスクリーニングにおけるこの方法の有効性は、高度なコンピューティング能力の台頭と大規模な生体分子データセットの利用可能性によって促進されており、これにより創薬プロセスが加速されています。

バーチャルスクリーニングは、低分子データベースに基づいた活性化合物のスクリーニングです。小分子化合物と創薬標的の間の分子ドッキング操作を利用する仮想スクリーニングにより、数十から数百万の分子の中から創薬の可能性のある活性化合物を迅速に選択でき、実験的にスクリーニングされる化合物の数が大幅に減少し、研究サイクルが短縮され、創薬コストが削減されます。 。 料金。バーチャルスクリーニングの陽性率は5%-30%であると報告されており、医薬品設計を支援するためにバーチャルスクリーニングを使用した成功例の数は年々増加しており、現在最も有望な医薬品開発ツールとなっています。

バーチャル審査プロセス

バーチャルスクリーニング法は主に、受容体生体高分子の構造に基づく構造ベースバーチャルスクリーニング(SBVS)とリガンド低分子に基づくバーチャルスクリーニング(リガンドベースバーチャルスクリーニング(LBVS))の2種類に分けられます。

  • SBVS 受容体ベースの仮想スクリーニング:受容体ベースの仮想スクリーニング、すなわち分子ドッキングに基づく仮想スクリーニングは、実験的に測定された、または相同モデル化された受容体生体高分子の三次元構造に基づいており、分子ドッキングを通じて低分子と受容体の結合立体構造が決定されます。結合エネルギーに関連するアフィニティースコア関数に基づいてタンパク質と低分子化合物の結合能力を評価し、最終的には、その後の生物活性テストに使用するために、より合理的な結合モードとより高い予測スコアを持つ化合物を選択します。
  • LBVS リガンドベースの仮想スクリーニング:リガンドベースのバーチャルスクリーニングは、ファーマコフォアモデルに基づくバーチャルスクリーニングであり、既存の薬物の構造、物理的および化学的特性、活性関係の分析に基づいており、定量的な構造活性関係またはファーマコフォアモデルを確立し、予測と分析を行います。新しい化合物のスクリーニングを行っています。

これまで、医薬品化学者は主に、標的に対する薬物分子の結合親和性と正確な結合位置に焦点を当てていました。しかし、化合物ライブラリのサイズが増大し続けるにつれて、このような従来の方法の計算コストとスクリーニング効率が制限要因になってきました。しかし、バーチャルスクリーニングではコンピュータによる手法を使用して大規模な化合物ライブラリを迅速に検索し、創薬の効率を大幅に向上させます。検査室でのスクリーニングよりも安価で、より短い時間で薬剤候補を見つけることができます。近年、専門家は仮想スクリーニングを情報検索タスクとして徐々に定義してきました。つまり、類似性マッチングを使用して、分子と特定のタンパク質ポケットの間の相関の程度を決定します。つまり、標的ポケットに最も類似しており、結合する可能性が高い分子が化合物ライブラリから選択されます。従来の結合親和性予測または結合ポーズ決定法と比較して、この方法は潜在的な結合分子の類似性にさらに注意を払い、スクリーニングの精度と効率を向上させます。

参考文献

【1】https://www.medchemexpress.cn/virtual-screening.html