Биоинформатични изследвания:
нагъване на протеини, докинг и предсказване на биологична активност

Центърът за Съвременни Биоинформатични Изследвания
Югозападен университет "Неофит Рилски", Благоевград

За проекта

Чрез провеждането на in silico (компютъризирани) експерименти целим:

  • моделиране и оптимизиране структурата на мю-, делта- и капа- опиоидни рецептори, невротензинови и канабиноидни рецептори;
  • определяне структурата на лиганд-рецепторния комплекс и минималната свободна енергия на свързване при известни структури на рецептор и лиганд, и изследване начинът на свързване с цел предлагане на модификации в лигандите;
  • предсказване на биологична активност;
  • разработване на математически модел за предсказване на биологична активност чрез използването на резултатите от молекулния докинг на новите лиганди и резултати от in vitro тестове;
  • изследване приложимостта на облачни структури и сървърна виртуализация при задачи за нагъване на протеини, докинг и определяне на биологична активност.

Методи и модели за постигане на целите:

  • "хидрофобно-хидрофилен" модел;
  • метода за хомоложно моделиране;
  • решаване на задачата за нагъване на протеини чрез използване на следните алгоритми: евристични, оптимизационно-комбинаторни и апроксимационни;
  • определяне начина на свързване на лиганда и рецептора чрез прилагане геометрични и енергетични методи;
  • ще се приложат лиганд-базирани и структурно-базирани подходи, в това число: анализ на молекулни полета, хомоложно моделиране на протеини, докинг и виртуален скрининг на биоактивни съединения, идентификация и анализ на лиганд-белтъчни взаимодействия за 3D структурата на таргетната биомакромолекула.

Очаквани резултати:

  • моделиране и оптимизиране на триизмерната структура на изследваните рецептори – опиоидни, невротензинови и канабиноидни;
  • разработване на математически модел, описващ връзката между докинг резултатите и параметрите с конкретно биологично значение от in vitro изследвания, за да се определи биологичната активност на съединенията;
  • извеждане на количествена зависимост между биологичната активност на серия от съединения и техните физико-химични свойства.