Enriquecimiento de Conformaciones Medicinales a partir de Estructuras de Proteínas Apo Utilizando Dinámica Molecular Acelerada por Cosolventes
Autores: Kalenkiewicz, Andrew; Grant, Barry J.; Yang, Chao-Yie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2015
Acceso abierto
Artículo científico
2015
Enriquecimiento de Conformaciones Medicinales a partir de Estructuras de Proteínas Apo Utilizando Dinámica Molecular Acelerada por Cosolventes
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Desarrollo
Flujo de trabajo
Inhibidores
Conformaciones de proteínas
Acoplamiento computacional
Sitios de unión flexibles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Aquí describimos el desarrollo de un flujo de trabajo mejorado para utilizar conformaciones de proteínas experimentales y simuladas en el diseño basado en estructuras de inhibidores para proteínas de la familia Bcl-2 antiapoptóticas. Los enfoques tradicionales basados en estructuras en objetivos similares a menudo están limitados por la escasez de estructuras disponibles y las dificultades para encontrar compuestos líderes que se acoplen contra superficies de interacción proteína-proteína planas y flexibles. Al emplear acoplamiento computacional de inhibidores de pequeñas moléculas conocidos, hemos demostrado que los conjuntos estructurales derivados de MD acelerada (aMD) o MD en presencia de un cosolvente orgánico generalmente obtienen mejores puntuaciones que aquellos evaluados a partir de MD convencional análoga. Además, las conformaciones obtenidas de simulaciones combinadas de aMD con cosolvente que comenzaron con la estructura apo-Bcl-xL produjeron mejores puntuaciones de acoplamiento promedio y mínimo para uniones conocidas que un conjunto de 72 estructuras experimentales de Bcl-xL apo y unidas a ligandos. Un análisis detallado de las conformaciones simuladas indica que la aMD mejoró efectivamente el muestreo conformacional de las hélices flexibles que flanquean la principal hendidura de unión de Bcl-xL, permitiendo que el cosolvente, actuando como pequeños ligandos, penetre más profundamente en el bolsillo de unión y dé forma a las conformaciones unidas a ligandos que no son evidentes en simulaciones convencionales. Creemos que este enfoque podría ser útil para identificar inhibidores contra otros sistemas de interacción proteína-proteína que involucren sitios de unión altamente flexibles, particularmente para objetivos con menos datos estructurales acumulados.
Descripción
Aquí describimos el desarrollo de un flujo de trabajo mejorado para utilizar conformaciones de proteínas experimentales y simuladas en el diseño basado en estructuras de inhibidores para proteínas de la familia Bcl-2 antiapoptóticas. Los enfoques tradicionales basados en estructuras en objetivos similares a menudo están limitados por la escasez de estructuras disponibles y las dificultades para encontrar compuestos líderes que se acoplen contra superficies de interacción proteína-proteína planas y flexibles. Al emplear acoplamiento computacional de inhibidores de pequeñas moléculas conocidos, hemos demostrado que los conjuntos estructurales derivados de MD acelerada (aMD) o MD en presencia de un cosolvente orgánico generalmente obtienen mejores puntuaciones que aquellos evaluados a partir de MD convencional análoga. Además, las conformaciones obtenidas de simulaciones combinadas de aMD con cosolvente que comenzaron con la estructura apo-Bcl-xL produjeron mejores puntuaciones de acoplamiento promedio y mínimo para uniones conocidas que un conjunto de 72 estructuras experimentales de Bcl-xL apo y unidas a ligandos. Un análisis detallado de las conformaciones simuladas indica que la aMD mejoró efectivamente el muestreo conformacional de las hélices flexibles que flanquean la principal hendidura de unión de Bcl-xL, permitiendo que el cosolvente, actuando como pequeños ligandos, penetre más profundamente en el bolsillo de unión y dé forma a las conformaciones unidas a ligandos que no son evidentes en simulaciones convencionales. Creemos que este enfoque podría ser útil para identificar inhibidores contra otros sistemas de interacción proteína-proteína que involucren sitios de unión altamente flexibles, particularmente para objetivos con menos datos estructurales acumulados.