Применение квантово-химического полуэмпирического метода PM7 для разработки новых ингибиторов урокиназы
Каткова Е.В., Офёркин И.В., Сулимов В.Б.

Представлены результаты использования полуэмпирических квантово-химических методов с помощью программного комплекса MOPAC применительно к задаче поиска новых ингибиторов урокиназы. Проведено исследование оптимальных условий работы в рамках комплекса MOPAC c методом параметризации PM7, позволяющим учитывать различные виды нековалентных межмолекулярных взаимодействий, таких как дисперсионные взаимодействия, галогенные и водородные связи. Показано, что различные способы расстановки водородов на первоначальные рентгено-кристаллические структуры значительно влияют на энергии взаимодействия белка и лиганда и, как следствие, немаловажную роль играет подвижность водородов белка в процессе локальной оптимизации комплекса. На 22 комплексах, включающих в себя уже не только урокиназные белки, была продемонстрирована важность учета растворителя, а также было показано, что расчет энергий взаимодействия методом квантовой химии дает лучшую корреляцию с экспериментом по сравнению с расчетами в силовом поле MMFF94. Для нативных комплексов урокиназа-ингибитор рассчитаны энтальпии связывания лиганд-белок и найдены коэффициенты корреляции с экспериментом для результатов расчетов в комплексе MOPAC. Приведены результаты использования комплекса MOPAC в разработке новых ингибиторов урокиназы.

Ключевые слова: молекулярное моделирование, квантовая химия, полуэмпирические методы, поиск новых ингибиторов, эффективность, оптимальные параметры работы, сеточный докинг, прямой докинг.

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

  • Каткова Е.В. – ООО "Димонта", ул. Нагорная, д. 15, корп. 8, 117186, Москва; мл. науч. сотр., e-mail: katkova@dimonta.com
  • Офёркин И.В. – Научно-исследовательский вычислительный центр, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Ленинские горы, д. 1, стр. 4, 119992, Москва; вед. программист, e-mail: io@dimonta.com
  • Сулимов В.Б. – Научно-исследовательский вычислительный центр, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Ленинские горы, д. 1, стр. 4, 119992, Москва; зав. лабораторией, e-mail: vladimir.sulimov@gmail.com