• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

使用 PL-PatchSurfer2.0 预测 D3R 大挑战中的结合构象和亲和力排序。

Predicting binding poses and affinity ranking in D3R Grand Challenge using PL-PatchSurfer2.0.

机构信息

Department of Biological Science, Purdue University, West Lafayette, IN, 47907, USA.

Department of Chemistry Education, Sunchon National University, Suncheon, 57922, Republic of Korea.

出版信息

J Comput Aided Mol Des. 2019 Dec;33(12):1083-1094. doi: 10.1007/s10822-019-00222-y. Epub 2019 Sep 10.

DOI:10.1007/s10822-019-00222-y
PMID:31506789
Abstract

Computational prediction of protein-ligand interactions is a useful approach that aids the drug discovery process. Two major tasks of computational approaches are to predict the docking pose of a compound in a known binding pocket and to rank compounds in a library according to their predicted binding affinities. There are many computational tools developed in the past decades both in academia and industry. To objectively assess the performance of existing tools, the community has held a blind assessment of computational predictions, the Drug Design Data Resource Grand Challenge. This round, Grand Challenge 4 (GC4), focused on two targets, protein beta-secretase 1 (BACE-1) and cathepsin S (CatS). We participated in GC4 in both BACE-1 and CatS challenges using our molecular surface-based virtual screening method, PL-PatchSurfer2.0. A unique feature of PL-PatchSurfer2.0 is that it uses the three-dimensional Zernike descriptor, a mathematical moment-based shape descriptor, to quantify local shape complementarity between a ligand and a receptor, which properly incorporates molecular flexibility and provides stable affinity assessment for a bound ligand-receptor complex. Since PL-PatchSurfer2.0 does not explicitly build a bound pose of a ligand, we used an external docking program, such as AutoDock Vina, to provide an ensemble of poses, which were then evaluated by PL-PatchSurfer2.0. Here, we provide an overview of our method and report the performance in GC4.

摘要

计算预测蛋白质-配体相互作用是一种有用的方法,可以辅助药物发现过程。计算方法的两个主要任务是预测化合物在已知结合口袋中的对接构象,以及根据预测的结合亲和力对文库中的化合物进行排序。在过去几十年中,学术界和工业界都开发了许多计算工具。为了客观评估现有工具的性能,该领域组织了一次针对计算预测的盲评估,即药物设计数据资源大挑战(Drug Design Data Resource Grand Challenge,DDDR GC)。这一轮,大挑战 4(GC4),重点关注两个靶点,即蛋白β-分泌酶 1(BACE-1)和组织蛋白酶 S(CatS)。我们使用基于分子表面的虚拟筛选方法 PL-PatchSurfer2.0 参加了 GC4 中的 BACE-1 和 CatS 挑战。PL-PatchSurfer2.0 的一个独特特点是,它使用三维 Zernike 描述符,一种基于数学矩的形状描述符,来量化配体和受体之间的局部形状互补性,这适当结合了分子柔性,并为结合的配体-受体复合物提供了稳定的亲和力评估。由于 PL-PatchSurfer2.0 没有明确构建配体的结合构象,因此我们使用外部对接程序(如 AutoDock Vina)来提供一组构象,然后由 PL-PatchSurfer2.0 对其进行评估。在这里,我们提供了我们方法的概述,并报告了在 GC4 中的表现。

相似文献

1
Predicting binding poses and affinity ranking in D3R Grand Challenge using PL-PatchSurfer2.0.使用 PL-PatchSurfer2.0 预测 D3R 大挑战中的结合构象和亲和力排序。
J Comput Aided Mol Des. 2019 Dec;33(12):1083-1094. doi: 10.1007/s10822-019-00222-y. Epub 2019 Sep 10.
2
D3R Grand Challenge 4: ligand similarity and MM-GBSA-based pose prediction and affinity ranking for BACE-1 inhibitors.D3R 大挑战 4:BACE-1 抑制剂的配体相似性和基于 MM-GBSA 的构象预测和亲和力排序。
J Comput Aided Mol Des. 2020 Feb;34(2):163-177. doi: 10.1007/s10822-019-00249-1. Epub 2019 Nov 28.
3
Deep neural network affinity model for BACE inhibitors in D3R Grand Challenge 4.用于 D3R 大挑战 4 的 BACE 抑制剂的深度神经网络亲和模型。
J Comput Aided Mol Des. 2020 Feb;34(2):201-217. doi: 10.1007/s10822-019-00275-z. Epub 2020 Jan 8.
4
D3R Grand Challenge 4: prospective pose prediction of BACE1 ligands with AutoDock-GPU.D3R 大挑战 4:使用 AutoDock-GPU 对 BACE1 配体进行前瞻性构象预测。
J Comput Aided Mol Des. 2019 Dec;33(12):1071-1081. doi: 10.1007/s10822-019-00241-9. Epub 2019 Nov 6.
5
Comparison of affinity ranking using AutoDock-GPU and MM-GBSA scores for BACE-1 inhibitors in the D3R Grand Challenge 4.使用 AutoDock-GPU 和 MM-GBSA 评分对 D3R Grand Challenge 4 中的 BACE-1 抑制剂进行亲和力排序比较。
J Comput Aided Mol Des. 2019 Dec;33(12):1011-1020. doi: 10.1007/s10822-019-00240-w. Epub 2019 Nov 6.
6
Coupling enhanced sampling of the apo-receptor with template-based ligand conformers selection: performance in pose prediction in the D3R Grand Challenge 4.apo 受体的偶联增强采样与基于模板的配体构象选择相结合:在 D3R 大挑战 4 中的构象预测中的性能。
J Comput Aided Mol Des. 2020 Feb;34(2):149-162. doi: 10.1007/s10822-019-00244-6. Epub 2019 Nov 13.
7
MathDL: mathematical deep learning for D3R Grand Challenge 4.MathDL:用于 D3R 大挑战 4 的数学深度学习。
J Comput Aided Mol Des. 2020 Feb;34(2):131-147. doi: 10.1007/s10822-019-00237-5. Epub 2019 Nov 16.
8
Virtual Ligand Screening Using PL-PatchSurfer2, a Molecular Surface-Based Protein-Ligand Docking Method.使用PL-PatchSurfer2进行虚拟配体筛选,一种基于分子表面的蛋白质-配体对接方法。
Methods Mol Biol. 2018;1762:105-121. doi: 10.1007/978-1-4939-7756-7_7.
9
D3R grand challenge 4: blind prediction of protein-ligand poses, affinity rankings, and relative binding free energies.D3R 大分子对接挑战赛 4:蛋白质-配体构象、亲和力排序和相对结合自由能的盲态预测。
J Comput Aided Mol Des. 2020 Feb;34(2):99-119. doi: 10.1007/s10822-020-00289-y. Epub 2020 Jan 23.
10
Calculate protein-ligand binding affinities with the extended linear interaction energy method: application on the Cathepsin S set in the D3R Grand Challenge 3.用扩展线性相互作用能方法计算蛋白质-配体结合亲和力:在 D3R 大挑战 3 中的组织蛋白酶 S 集上的应用。
J Comput Aided Mol Des. 2019 Jan;33(1):105-117. doi: 10.1007/s10822-018-0162-6. Epub 2018 Sep 14.

引用本文的文献

1
Recent Deep Learning Applications to Structure-Based Drug Design.基于结构的药物设计的最新深度学习应用。
Methods Mol Biol. 2024;2714:215-234. doi: 10.1007/978-1-0716-3441-7_13.
2
Quantitative comparison of protein-protein interaction interface using physicochemical feature-based descriptors of surface patches.使用基于物理化学特征的表面斑块描述符对蛋白质-蛋白质相互作用界面进行定量比较。
Front Mol Biosci. 2023 Feb 6;10:1110567. doi: 10.3389/fmolb.2023.1110567. eCollection 2023.

本文引用的文献

1
A global map of the protein shape universe.蛋白质形状宇宙的全球图谱。
PLoS Comput Biol. 2019 Apr 12;15(4):e1006969. doi: 10.1371/journal.pcbi.1006969. eCollection 2019 Apr.
2
D3R Grand Challenge 3: blind prediction of protein-ligand poses and affinity rankings.D3R 挑战赛 3:蛋白质-配体构象和亲和力排序的盲测预测。
J Comput Aided Mol Des. 2019 Jan;33(1):1-18. doi: 10.1007/s10822-018-0180-4. Epub 2019 Jan 10.
3
PotentialNet for Molecular Property Prediction.用于分子性质预测的PotentialNet
ACS Cent Sci. 2018 Nov 28;4(11):1520-1530. doi: 10.1021/acscentsci.8b00507. Epub 2018 Nov 2.
4
RCSB Protein Data Bank: biological macromolecular structures enabling research and education in fundamental biology, biomedicine, biotechnology and energy.RCSB 蛋白质数据库:生物大分子结构,推动基础生物学、生物医学、生物技术和能源领域的研究和教育。
Nucleic Acids Res. 2019 Jan 8;47(D1):D464-D474. doi: 10.1093/nar/gky1004.
5
Mathematical deep learning for pose and binding affinity prediction and ranking in D3R Grand Challenges.用于 D3R 大挑战中的构象和结合亲和力预测和排序的数学深度学习。
J Comput Aided Mol Des. 2019 Jan;33(1):71-82. doi: 10.1007/s10822-018-0146-6. Epub 2018 Aug 16.
6
Virtual Ligand Screening Using PL-PatchSurfer2, a Molecular Surface-Based Protein-Ligand Docking Method.使用PL-PatchSurfer2进行虚拟配体筛选,一种基于分子表面的蛋白质-配体对接方法。
Methods Mol Biol. 2018;1762:105-121. doi: 10.1007/978-1-4939-7756-7_7.
7
K: Protein-Ligand Absolute Binding Affinity Prediction via 3D-Convolutional Neural Networks.基于 3D 卷积神经网络的蛋白-配体绝对结合亲和力预测
J Chem Inf Model. 2018 Feb 26;58(2):287-296. doi: 10.1021/acs.jcim.7b00650. Epub 2018 Jan 29.
8
Protein structure-based drug design: from docking to molecular dynamics.基于蛋白质结构的药物设计:从对接至分子动力学。
Curr Opin Struct Biol. 2018 Feb;48:93-102. doi: 10.1016/j.sbi.2017.10.010. Epub 2017 Nov 14.
9
TopologyNet: Topology based deep convolutional and multi-task neural networks for biomolecular property predictions.拓扑网络:用于生物分子性质预测的基于拓扑的深度卷积和多任务神经网络。
PLoS Comput Biol. 2017 Jul 27;13(7):e1005690. doi: 10.1371/journal.pcbi.1005690. eCollection 2017 Jul.
10
BACE-1 Inhibitors: From Recent Single-Target Molecules to Multitarget Compounds for Alzheimer's Disease.BACE-1 抑制剂:从近期的单靶标分子到阿尔茨海默病的多靶标化合物。
J Med Chem. 2018 Feb 8;61(3):619-637. doi: 10.1021/acs.jmedchem.7b00393. Epub 2017 Aug 8.