中間スループットバーチャルスクリーニングにおけるドッキング結果の再スコアリングのためのNwat-MMGBSA法の効率的な実装

Nwat-MMGBSAは、分子動力学の軌跡の各フレームにおいてリガンドに最も近い数の明示的な水分子を含めることに基づくMM-PB/GBSAの変種です。この方法は、標準MM-GBSAと比較して、計算された結合エネルギーと実験的結合エネルギーの相関が改善されることを示しました。ペニシロペプシン、HIV1プロテアーゼ、BCL-XLをテストケースとして、効果と効率を最大化することを目的としたプロトコルの最適化について議論します。計算は、古典的なHPC環境およびGPUカードを装備した標準ワークステーションの両方で3回繰り返し実施され、結果に統計的差異は見られませんでした。4nsまたは1nsの長さの軌跡でNwat-MMGBSA計算を行った際にも、実験との相関において関連する違いは観察されませんでした。ライブラリの設定からドッキングおよびNwat-MMGBSAによる再スコアリングまでを実行する完全自動ワークフローが開発されました。このプロトコルは、AmpC β-ラクタマーゼの阻害剤およびRac1-Tiam1タンパク質間相互作用の回顧的バーチャルスクリーニングにおいて、再スコアリングなしまたは標準MM-GBSA再スコアリングと対比してテストされました。いずれの場合においても、Nwat-MMGBSA再スコアリングは、ドッキングスコアリングまたは標準MM-GBSA再スコアリングと比較してROC AUCが20～30％の統計的に有意な増加を提供しました。