Question

名词解释理性设计

Answer 1

理性分子设计主要是在计算机中(in silico)完成。通过计算机建模(computational modeling)预测蛋白质活性位点，考察某基因突变对目标蛋白稳定性、折叠以及与底物结合的影响，从而对蛋白质进化进行设计指导和模拟筛选实验，提高实验的成功率。
为基于目标蛋白的三维结构，利用计算机理性设计亲和配基提供了便利，使其成为更加快速的获得高亲和性肽配基的有效方法。该方法一般包括以下步骤：
1． 通过蛋白质数据库或同源模建的方法获得目标蛋白质的相关结构信息。
2． 基于经验或分子模拟软件分析找到潜在的配基结合位点，这个位点可能是蛋白质的活性点，也可能是它的天然互补配基结合位点，或者是溶剂暴露区域等。
3． 建立一个含有大量候选分子的数据库，也可以利用商业化的数据库，如常用的剑桥结构数据库（Cambridge Structural Database，CSD）和现有化学品目录数据库（Available Chemicals Directory，ACD）等。
4． 利用分子对接软件（FlexX, Dock, Autodock 等）进行配基的筛选，获得与目标蛋白具有较高亲和性的配基。
5． 最后利用分子显示和分子性质分析软件评价所获得的配基和目标蛋白的亲和性。