Rechnergestützte Vorhersage von Rezeptor-Ligand-Wechselwirkungen:
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München ; Wien
Oldenbourg
1996
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| Series: | GMD-Forschungszentrum Informationstechnik <Sankt Augustin>: GMD-Berichte
268 |
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| Item Description: | Zugl.: Bonn, Univ., Diss. 1996 |
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6
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
9
2
EINFUEHRUNG
IN
DAS
MOLEKULARE
DOCKING-PROBLEM
13
2.1
EIN
BEISPIEL:
METHOTREXAT
HEMMT
ZELLWACHSTUM
DURCH
BLOCKIEREN
DES
ENZYMS
DIHYDROFOLAT-REDUKTU.SE
.
13
2.2
AENDERUNGEN
MOLEKULARER
STRUKTUREN
UND
GEOMETRIEN
.
14
2.2.1
VARIATION
DER
CHEMISCHEN
STRUKTUR
.
14
2.2.2
VARIATION
DER
MOLEKUELGEOMETRIE
.
14
2.3
MIKROSKOPISCHE
SICHT:
WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
MOLEKUELEN
.
16
2.3.1
ELEKTROSTATISCHE
WECHSELWIRKUNGEN
.
16
2.3.2
HYDROPHOBE
WECHSELWIRKUNGEN
.
16
2.3.3
VAN-DER-WAALS-WECHSELWIRKUNGEN
.
17
2.4
MAKROSKOPISCHE
SICHT:
DIE
BINDUNGSKONSTANTE
.
17
2.5
SPEZIELLE
ASPEKTE
DES
DOCKING-PROBLEMS
.
18
2.5.1
DER
REZEPTOR
.
18
2.5.2
DER
LIGAND
.
19
2.5.3
DIE
ROLLE
DES
LOESUNGSMITTELS
.
20
2.5.4
DAS
MODELL
DER
KOMPLEXBILDUNG
.
20
2.6
DEFINITION
DES
MOLEKULAREN
DOCKING-PROBLEMS
.
20
3
ANSAETZE
AUS
DER
LITERATUR
23
3.1
PROTEIN-PROTEIN-DOCKING
.
23
3.2
DE-NOVO-DESIGN
VON
LIGANDEN
.
26
3.2.1
DE-NOVO-DESIGN
AUF
ATOMARER
BASIS
.
26
3.2.2
DE-NOVO-DESIGN
AUF
DER
BASIS
VON
FRAGMENTEN
.
27
3.2.3
ALGORITHMEN
ZUR
VERBINDUNG
MOLEKULARER
FRAGMENTE
.
28
3.3
REZEPTOR-LIGAND-DOCKING
.
29
3.3.1
DOCKING
STARRER
LIGANDEN
.
30
3.3.2
DOCKING
FLEXIBLER
LIGANDEN
.
31
3.3.3
VERGLEICH
DER
VERFAHREN
FUER
DAS
DOCKING
FLEXIBLER
LIGANDEN
.
34
4
DIE
MODELLIERUNG
DES
DOCKING-PROBLEMS
35
4.1
ORGANISCHE
MOLEKUELE
.
35
4.1.1
MOLEKUELKONFORMATIONEN
.
36
4.1.2
INTERMOLEKULARE
WECHSELWIRKUNGEN
.
39
4.1.3
ZUORDNUNG
PHYSIKO-CHEMISCHER
INFORMATION
.
42
4.2
REZEPTOR-LIGAND-KOMPLEXE
.
42
4.2.1
GEOMETRIE
DES
KOMPLEXES
UND
AUFTRETENDE
WECHSELWIRKUNGEN
.
43
4.2.2
BEWERTUNG
VON
REZEPTOR-LIGAND-KOMPLEXEN
.
44
INHALTSVERZEICHNIS
7
5
ALGORITHMISCHE
KONZEPTE
FUER
DAS
DOCKING-PROBLEM
49
5.1
GLOBALE
VORGEHENSWEISEN
BEIM
DOCKING
.
49
5.1.1
FLEXIBLES
DOCKING
DURCH
ZERLEGUNG
DES
LIGANDEN
.
49
5.1.2
ALTERNATIVE
VERFAHREN
ZUM
DOCKING
FLEXIBLER
LIGANDEN
.
51
5.1.3
DER
VERWENDETE
DOCKING-ALGORITHMUS
.
53
5.2
PLAZIERUNG
MOLEKULARER
FRAGMENTE
IN
REZEPTORTASCHEN
.
53
5.2.1
DOCKING
UND
MUSTERERKENNUNG:
POSE-CLUSTERING
.
55
5.2.2
SUCHE
NACH
FAST
KONGRUENTEN
DREIECKEN
.
58
5.2.3
CLUSTERN
VON
TRANSFORMATIONEN
.
63
5.2.4
WEITERE
ASPEKTE
BEI
DER
ANWENDUNG
DES
POSE-CLUSTERINGS
ZUR
FRAGMENT-PLAZIERUNG
.
70
5.3
INKREMENTELLER
AUFBAU
DES
LIGANDEN
.
72
5.3.1
DIE
GREEDY-METHODE
.
73
5.3.2
SCHRITTE
ZUM
ANBAU
EINES
MOLEKUELFRAGMENTS
.
76
5.3.3
ALGORITHMISCHE
ASPEKTE
.
80
5.4
ERWEITERUNGEN
DES
DOCKING-ALGORITHMUS
.
83
5.4.1
AUTOMATISCHE
WAHL
DES
BASIS-FRAGMENTS
.
84
5.4.2
PLAZIERUNG
SEHR
KLEINER
BASIS-FRAGMENTE
.
86
5.4.3
BESTIMMUNG
DER
PLAZIERUNGSREIHENFOLGE
DER
FRAGMENTE
.
87
5.4.4
STRUKTURIERTES
DOCKING
VON
AEHNLICHEN
LIGANDEN
.
88
6
ERGEBNISSE
91
6.1
PARAMETRISIERUNG
VON
FLEXX
.
91
6.1.1
KONFORMATIVE
FLEXIBILITAET
DES
LIGANDEN
.
91
6.1.2
INTERMOLEKULARE
WECHSELWIRKUNGEN
.
92
6.1.3
ALGORITHMISCHE
PARAMETER
UND
DISKRETISIERUNG
.
95
6.2
REKONSTRUKTION
VON
EXPERIMENTELL
BESTIMMTEN
KOMPLEXEN
.
97
6.2.1
UEBERBLICK
UEBER
DIE
TESTSYSTEME
.
97
6.2.2
AUFBEREITUNG
DER
DATEN
.
99
6.2.3
BEWERTUNG
DES
KONFORMATIONSMODELLS
FUER
DEN
LIGANDEN
.
101
6.2.4
VORHERSAGE
DER
BINDUNGSMODI
.
103
6.2.5
VORHERSAGE
DER
BINDUNGSENERGIEN
.
107
6.2.6
LAUFZEITVERHALTEN
.
107
6.2.7
DOCKING
ALLER
PAAR-KOMBINATIONEN
.
108
6.3
ZWEI
FALLSTUDIEN:
DIHYDROFOLAT-REDUKTASE
UND
THROMBIN
.
109
6.3.1
IDENTIFIKATION
DER
INHIBITOREN
.
111
6.3.2
SUCHE
NACH
ALTERNATIVEN
LEITSTRUKTUREN
.
112
6.3.3
VORHERSAGE
VON
FREIEN
BINDUNGSENERGIEN
.
113
6.3.4
LAUFZEITVERHALTEN
.
115
8
INHALTSVERZEICHNIS
7
DIE
GRENZEN
DES
DOCKING-ALGORITHMUS
117
7.1
STRUKTURBESTIMMENDE
WASSERMOLEKUELE
.
117
7.2
REZEPTOR-FLEXIBILITAET
.
118
7.3
GROSSE
LIGANDEN
.
120
7.4
ZWEIERLEI
MASS:
BEWERTUNGSFUNKTION
VERSUS
REALITAET
.
121
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
123
LITERATUR
125
A
FARBIGE
ABBILDUNGEN
137 |
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