Программный конвейер для предсказания и анализа структуры комплекса рецептор – лиганд

Анализ связывания лигандов с рецептором важен в фармакологии и теоретической биологии. Он может быть использован для предсказания, как белок будет взаимодействовать с лигандами, будет ли лиганд активатором, ингибитором или субстратом, в каких областях лиганд лучше всего взаимодействует с рецептором. В настоящей работе описаны возможности программного конвейера для поиска наиболее вероятного положения лиганда в рецепторе. Пайплайн включает в себя комплексный алгоритм от предсказания структуры рецептора до поиска и анализа взаимодействия лигандов с рецептором. Преимущество конвейера заключается в том, что он позволяет сразу анализировать большое количество комбинаций лигандов и рецепторов. Анализ взаимодействий комплекса рецептор – лиганд проводится на основе таких параметров, как энергия сродства лиганда к рецептору, длина и энергия связи между рецептором и лигандом, как в целом комплексе, так и между отдельными атомами. Все характеристики могут рассчитываться по умолчанию автоматически с заданными оптимальными параметрами и задаваться пользователем индивидуально в зависимости от конкретной задачи. Для демонстрации работы пайплайна представлен анализ взаимодействия лигандов с ацетилхолинэстеразой человека как белка с наиболее изученным активным центром. Подтверждена корректность работы конвейера при помощи сравнения с экспериментальными данными связывания различных лигандов с ацетилхолинэстеразой человека. Пайплайн и все связанные с ним скрипты опубликованы на GitHub (https://github.com/NastiaKozlova/stabilisation_complex-receptor-ligand).