第43卷第12期2017年12月北京工业大学学报JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol.43No.12Dec.2017
分子对接方法在药物发现之外领域的应用
许先进1,王存新2
(1.密苏里大学-哥伦比亚分校道尔顿心血管研究中心,哥伦比亚密苏里 65211;2.北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京 100124)摘 要:分子对接是一个预测蛋白质与配体的结合模式和结合自由能的强有力的计算工具.该方法起源并主要应用于药物设计与研发领域,而其设计思想却可以服务于很多其他领域的研究.详细叙述了分子对接的基本原理和方法,并进一步介绍了应用广泛的基于分子对接的虚拟筛选技术.然后,结合已发表的文献,具体介绍了分子对接方法在蛋白质工程二生物修复二生物传感器及纳米科学等领域的应用.这将有助于分子对接方法及相关技术更好地服务于非药物发现领域的研究工作.
关键词:分子对接;蛋白质工程;生物修复;生物传感器;纳米科学
中图分类号:Q 71;X 5
文献标志码:A 文章编号:0254-0037(2017)12-1872-09
doi :10.11936/bjutxb2017050029收稿日期:2017-05-12
基金项目:科技部国际科技合作项目(2010DFA31710)作者简介:许先进(1987 ),男,博士后,主要从事蛋白质与配体相互作用机制研究及复合物结构预测方面的研究,E-mail:xianjin37@https://www.doczj.com/doc/b919005185.html, 通信作者:王存新(1943 ),男,教授,主要从事生物信息学及分子设计方法学方面的研究,E-mail:cxwangbjut@https://www.doczj.com/doc/b919005185.html, Applications of Molecular Docking :Beyond the Drug Discovery
XU Xianjin 1,WANG Cunxin 2
(1.Dalton Cardiovascular Research Center,University of Missouri-Columbia,Columbia,MO 65211,USA;2.College of Life Science and Bioengineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China)Abstract :Molecular docking is a powerful tool for predicting both the binding mode and the binding free energy of a protein-ligand complex.The method was originally developed for the drug discovery,and it can also be used for studies in other fields.Here,current molecular docking methods were carefully reviewed,and a widely-used docking-based virtual screening technology was introduced.Then,applications of molecular docking to the fields of protein engineering,bioremediation,biosensor,nanoscience were presented.This review can promote the applications of molecular docking in studies other than the drug discovery.Key words :molecular docking;protein engineering;boremediation;biosensor;nanoscience
分子对接(molecular docking)是结合了物理化学原理和科学计算算法的一项前沿科学方法[1-3].运用该方法,对于给定的蛋白质和配体(蛋白质二DNA /RNA二小分子),可以预测它们的结合模式及结合自由能,进而对其功能及作用机制进行研究.该方法快速有效,广泛应用于现代药物研发领域,是
计算机辅助药物设计(computer-aided drug design,CADD)中最重要的工具之一.特别地,基于分子对接方法的虚拟筛选已成为针对特定靶蛋白药物研发的必备流程之一[4-6].近些年,分子对接方法在药物发现之外的很多领域同样获得了普遍关注.其中包括蛋白质工程
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