مبادئ التفاعلات: لمحة عامة عن خوارزميات البحث ودليل لوظائف التقييم

لقد نضج مجال التفاعلات. حان الوقت لتقديم مبادئ التفاعلات، مع مراجعة الحالة الحالية للمجال. هناك سببان مسؤولان إلى حد كبير عن نضج مجال التفاعلات الحاسوبية. أولاً، تم استبدال التفاؤل المبكر الذي كانت فيه وجود التكوين الأصلي "الصحيح" ضمن قائمة التكوينات المتوقعة المستخدمة في التفاعلات بمواجهة حقيقية لصعوبة الخطوة التالية في التقييم/التصنيف. ثانياً، خلال العامين الماضيين، ظهرت أساليب أكثر واقعية للتعامل مع مرونة الجزيئات في مخططات التفاعل. كما هو الحال في الطي، تأتي هذه من مفاهيم مستمدة من الميكانيكا الإحصائية، أي، السكان. التفاعل والطي مرتبطان ببعضهما البعض. من المنظور الفيزيائي البحت، يرتبط الارتباط والطى بعمليات متشابهة، بمبادئ أساسية متشابهة. من الناحية الحسابية، ستكون الأدوات المطورة للتفاعل مفيدة للغاية للطى. بالنسبة للبروتينات الكبيرة متعددة النطاقات، يعتبر تفاعل النطاقات هو الطريقة المنطقية الوحيدة، مقلداً الطبيعة الهيكلية لطي البروتين. تعقيد المشكلة هائل. هنا نحن نقسم مشكلة التفاعل الحسابية إلى مكونيها المنفصلين. كما هو الحال في الطي، ينطوي حل مشكلة التفاعل على خوارزميات بحث (ومطابقة) فعالة، تغطي الفضاء التكويني ذي الصلة، ووظائف تقييم انتقائية، تكون فعالة وتعمل على تمييز الحلول الأصلية عن غير الأصلية. يُعترف عالمياً بأن تفاعل الأدوية له أهمية كبيرة. ومع ذلك، فإن تفاعل البروتينات - البروتينات هو بنفس القدر من الأهمية، نظرًا لعلاقته بالتعرف والمسارات الخلوية والتجمعات الجزيئية الكبيرة. تعمل البروتينات عندما تكون مرتبطة بجزيئات أخرى. وبالتالي، نقدم المراجعة من كلا الجانبين الحاسوبية والبيولوجية. على الرغم من كونه كبيرًا، إلا أنه يغطي جزئيًا فقط الجسم الضخم من الأدبيات، المرتبطة بالتفاعل بين الجزيئات الصغيرة (الأدوية) والبروتينات الكبيرة – البروتينات، بينالجزيئات الصلبة والمرنة. للأسف، عند مراجعة هذه، تعتبر الصعوبة الرئيسية في تقييم النتائج هي عدم التجانس في الأشكال التي تم تقديمها بها في الأدبيات. وبالتالي، نقترح وسيلة لتصحيح ذلك هنا. بروتينات 2002؛47:409–443. © 2002 وايلي-ليس، إنك.