Métodos computacionales para estimar la afinidad de un complejo ligando-receptor

• Bello Ramírez, Martiniano ^[1]
  1. [1] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: Revista Latinoamericana de Difusión Científica, ISSN-e 2711-0494, Vol. 5, Nº. 8, 2023 (Ejemplar dedicado a: Latin American Journal of Scientific Diffusion, Volume 5, Number 8), págs. 27-46
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Computational methods for estimating the affinity of a ligand-receptor complex
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• Resumen
  • español

    A la fecha se han empleado diferentes métodos basados en la estructura para cuantificar las interacciones receptor-ligando, y a partir de estas predecir la energía libre de asociación que proporcionara un estimado de la afinidad de un compuesto por una diana terapéutica. Entre estos métodos está el acoplamiento molecular y las simulaciones de dinámica molecular en conjunto con métodos de cálculo de energía libre de asociación. El acoplamiento molecular, aunque tiene un alto potencial selectivo posee un éxito limitado en la precisión de la estimación de la energía de solvatación y consideración de cambios en la entropía conformacional. Por lo tanto, se ha recurrido a técnicas computacionales más eficientes que predicen la energía libre de unión de una manera más precisa, como lo son los métodos que combinan mecánica molecular con métodos de cálculo de energía. En este contexto, los métodos MMPBSA y MMGBSA permiten predecir la energía libre de unión usando mecánica molecular y modelos continuos de solvatación implícita. Estas técnicas han facilitado la identificación de diferentes compuestos con alta afinidad por una diana farmacológica. En este artículo científico describiremos las bases fundamentales de los métodos MMPBSA y MMGBSA, así como algunos avances relacionados con el empleo de ambos métodos.

  • English

    To date, different structure-based methods have been used to quantify receptor-ligand interactions, and from these to predict the free energy of association that will provide an estimate of the affinity of a compound for a therapeutic target. Among these methods are molecular docking and molecular dynamics simulations in conjunction with methods for calculating free energy of association. Molecular docking, although it has a high selective potential, has limited success in accurately estimating solvation energy and considering changes in conformational entropy. Therefore, more efficient computational techniques that predict binding free energy more accurately have been used, such as methods that combine molecular mechanics with energy calculation methods. In this context, the MMPBSA and MMGBSA methods allow the prediction of binding free energy using molecular mechanics and continuous implicit solvation models. These techniques have facilitated the identification of different compounds with high affinity for a pharmacological target. In this scientific article, we will describe the essential bases of the MMPBSA and MMGBSA methods, as well as some advances related to the use of both methods.