虛擬篩選(Virtual Screening, VS)是現(xiàn)代新藥研發(fā)流程中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。它依托于計(jì)算機(jī)的模擬能力,目標(biāo)是從海量化合物數(shù)據(jù)庫中識(shí)別出潛在的活性分子。
其工作原理主要有兩種策略:一種是基于靶標(biāo)生物大分子(如蛋白質(zhì))的三維結(jié)構(gòu),模擬化合物與靶標(biāo)結(jié)合位點(diǎn)的相互作用;另一種則是基于已知活性分子的定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)模型,利用化合物結(jié)構(gòu)特征與生物活性之間的數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行預(yù)測。
無論采用哪種策略,虛擬篩選的關(guān)鍵環(huán)節(jié)都是運(yùn)用評(píng)分函數(shù)來評(píng)估和比較化合物與靶標(biāo)的結(jié)合能力或符合期望活性的程度,并據(jù)此對(duì)候選化合物排序。通過這種計(jì)算機(jī)預(yù)篩選,研究人員能夠優(yōu)先選擇結(jié)合潛力最大、最可能具備所需生物活性的分子進(jìn)入后續(xù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段,從而提升新藥發(fā)現(xiàn)的效率和成功率,是高通量篩選的有效補(bǔ)充手段。
MCE服務(wù)優(yōu)勢
高性能的計(jì)算機(jī)服務(wù)器• 豐富的數(shù)據(jù)庫資源,包含1600萬+ 可購買化合物• 專業(yè)的分子模擬和藥物設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)• 高度標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)隱私管理• 具有競爭力的價(jià)格優(yōu)勢
虛擬篩選提供的項(xiàng)目報(bào)告結(jié)果有哪些
一般情況下,分別提供篩選的每個(gè)化合物庫排名前200名化合物結(jié)構(gòu)式及相關(guān)化合物信息(三個(gè)文件:SDF、PDF、EXCEL),提供綜合排名前 5 名化合物與靶蛋白的對(duì)接模式圖 (2D/3D圖),以及PDF項(xiàng)目報(bào)告文件(報(bào)告包含靶蛋白背景調(diào)研、篩選流程、5個(gè)優(yōu)選化合物對(duì)接模式分析等)。
我們目前使用一種軟件嗎?是否會(huì)用幾種軟件同時(shí)篩選,然后綜合幾個(gè)軟件給出最終結(jié)果?
針對(duì)不同的虛擬篩選分別用薛定諤或discovery studio軟件,最終作圖用的是PyMol軟件。出于時(shí)間和成本考慮,一般只會(huì)用一種軟件進(jìn)行篩選。
虛擬篩選的應(yīng)用領(lǐng)域
虛擬篩選已廣泛應(yīng)用于多個(gè)藥物研發(fā)領(lǐng)域:
小分子藥物發(fā)現(xiàn):如抗癌藥物、抗病毒藥物等
多肽與蛋白質(zhì)藥物篩選:如靶向肽、抗體模擬物等
天然產(chǎn)物挖掘:從中藥或植物提取物中尋找活性成分
老藥新用(Drug Repurposing):快速篩選已上市藥物的新適應(yīng)癥
虛擬篩選正在重塑藥物研發(fā)的范式,它將海量數(shù)據(jù)與智能計(jì)算相結(jié)合,顯著縮短了從靶點(diǎn)識(shí)別到候選分子發(fā)現(xiàn)的時(shí)間周期。無論是小分子、多肽還是復(fù)雜生物大分子,虛擬篩選都展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。對(duì)于藥物化學(xué)家和計(jì)算生物學(xué)家而言,掌握這一技術(shù),將成為推動(dòng)創(chuàng)新藥物研發(fā)的關(guān)鍵能力。