如何精确的计算靶标-配体结合自由能是药物设计中所面临的关键问题之一。然而目前药物设计中应用广泛的药物-靶标结合能评价方法大多准确度低,使得药物设计成功率普遍偏低。自由能微扰(Free Energy Perturbation, FEP)是一种基于统计力...
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如何精确的计算靶标-配体结合自由能是药物设计中所面临的关键问题之一。然而目前药物设计中应用广泛的药物-靶标结合能评价方法大多准确度低,使得药物设计成功率普遍偏低。自由能微扰(Free Energy Perturbation, FEP)是一种基于统计力学的方法,有望从理论上提高自由能计算的准确度。本研究提出了高斯函数增强的自由能方法GA-FEP,并基于AMBER软件进行了方法的实现。GA-FEP方法利用高斯函数拟合采样概率分布,增加了FEP计算中的积分精度,能够较为准确的计算受体-配体间的绝对结合自由能。通过对于超过100个不同的受体-配体复合物进行测试,发现GA-FEP方法无论对于结构类似或者对于结构多样性较高的配体都能得到较为准确的结合自由能,计算与实验结果有着较好的相关性。进一步的,基于GA-FEP方法进行了对于PDE10抑制剂的设计,从1.8μM的苗头化合物出发,优化得到了高活性抑制剂(IC50=0.87n M),相比起始结构有着近2000倍的活性提升,该案例进一步说明了GA-FEP方法的应用价值。
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