تعیین توانایی یک دارو با مدل‌های کامپیوتری
محققان دانشگاه آرکانزاس با ترکیب فیزیک محاسباتی با داده‌های تجربی، مدل های کامپیوتری را در جهت تعیین توانایی یک دارو برای هدف گیری و اتصال به پروتئین‌های درون سلولی توسعه داده اند.
به گزارش سیناپرس،محققان معتقدند: اگر این روش دقیق باشد می تواند از نظر محاسباتی میل اتصال و بهره وری دارو را نشان داده و بنابراین مانع از نیاز محققان تجربی به بررسی میلیون‌ها ترکیب شیمیایی شود. این کار می تواند به طور قابل ملاحظه ای هزینه و زمان مرتبط با توسعه داروهای جدید را کاهش دهد.
محمود مرادی (Mahmoud Moradi) دانشیار ایرانی الاصل شیمی و بیوشیمی در دانشکده علوم فولبرایت، گفت: ما یک چارچوب نظری برای تخمین اتصال لیگاند به پروتئین ایجاد کردیم. روش پیشنهادی انرژی موثری را به لیگاند در هر نقطه شبکه در یک سیستم مختصات اختصاص می دهد.
مرادی توضیح می دهد: لیگاند ماده ای یون مانند شبیه به دارویی است که به مولکول دیگری مانند پروتئین متصل می شود تا سیستم پیچیده ای را تشکیل دهد که ممکن است باعث ایجاد یا جلوگیری از عملکرد بیولوژیکی شود.
تحقیقات مرادی بر شبیه سازی محاسباتی بیماری ها از جمله ویروس کرونا متمرکز است. او برای این پروژه با سورش تالاپورانام (Suresh Thallapuranam) استاد بیوشیمی و تحقیقات بیوانفورماتیک کوپر همکاری کرد.
مرادی و تالاپورانام از شبیه سازی های مغرضانه و همچنین تکنیک های وزن دهی مجدد غیرپارامتری برای ایجاد یک برآوردگر الزام‌آور استفاده کردند که از نظر محاسباتی کارآمد و دقیق بود. آنها سپس از یک تکنیک ریاضی قوی به نام فرمالیسم کواترنیون برای توصیف بیشتر تغییرات ساختاری لیگاند هنگام اتصال به پروتئین‌های هدف استفاده کردند.
این پروژه به این دلیل طراحی شد که مرادی و تالاپورانام در حال مطالعه پروتئین فاکتور رشد فیبروبلاست انسانی ۱ و جهش یافته‌های آن بودند. آنها توافق کیفی قوی بین شبیه سازی ها و نتایج تجربی پیدا کردند. مرادی گفت: وقتی نوبت به قرابت الزام آور رسید، می دانستیم که روش های معمولی که در اختیار داشتیم برای چنین مشکل سختی جواب نمی دهد. به همین دلیل است که ما تصمیم گرفتیم یک روش جدید توسعه دهیم. ما لحظه ای را تجربه کردیم که داده های تجربی و محاسباتی با یکدیگر مقایسه شدند و این دو عدد کاملاً مطابقت داشتند.
شرح کامل این مطالعه و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصی Nature Computational Science منتشر شده است.
مترجم: مهدی فلاحی پناه
منبع: sciencedaily
No tags for this post.
