虚拟筛选中的分子对接

21世纪以来，随着药物研究的新方法和新技术的发展，大量蛋白质的三维结构被解析出来，大量的靶标蛋白被选做为潜在的治疗靶标进行研究，极大地拓展了分子对接及虚拟筛选方法在药物设计开发中的应用范围。

分子对接方法是基于受体结构的虚拟筛选方法，主要是采用计算机技术来模拟小分子配体与受体之间的结合。分子对接方法能够大量节省药物研究的成本，并且可以有效缩短研发周期。

1、虚拟筛选的意义

虚拟筛选是基于靶点蛋白的三维结构或定量构效关系模型，在已知的小分子数据库中挑选出符合要求的化合物，进而针对特定疾病进行治疗的一种实验方法。虚拟筛选的目标是在已有的分子库中挑选出新的先导化合物，减少化合物的备选数量。

2、虚拟筛选的流程

虚拟筛选的流程主要包括：

1. 准备化合物数据库
2. 根据受体结构是否已知，选择合适的虚拟筛选方法
3. 基于配体的虚拟筛选方法，根据定量构效关系模型或药效团模型进行筛选；若基于受体的虚拟筛选，则根据受体的三维结构进行筛选；
4. 对筛选的结果进行生物实验测试
5. 对候选化合物进行临床研究，确定能否作为新药化合物

3、分子对接

分子对接旨在搜寻小分子与蛋白的相互作用位点，使二者结合形成地能构象。分子对接包括三个部分，结合位点的识别，构象搜索算法和打分函数。

分子对接的软件有很多种，包括Autodock、DOCK、FlexX和GOLD等，他们之间的关系如下表所示

4、基于分子对接的虚拟筛选

分子对接技术是基于受体结构进行药物设计的重要方法，也是创新开发药物的重要手段。分子对接是虚拟筛选的核心技术，可以大大减小药物的筛选数量，缩短研发周期。2002年，Gruneberg等通过分子对接虚拟筛选，成功筛选出几种碳酸酐酶抑制剂，抑制活性达到微摩尔水平。