リガンド受容体相互作用および構造機能関係に向けたドッキングと分子動力学シミュレーションの進展

タンパク質-リガンド相互作用は、構造基盤薬物設計およびタンパク質機能予測の重要なテーマです。分子ドッキングは、特定の受容体に対するリガンド分子の結合を予測する計算手法です。多様なスコアリング関数を用いて、分子の結合姿勢、強さおよび結合親和性を予測します。分子ドッキングと分子動力学シミュレーションは、異なるタンパク質-リガンド系の結合モード、結合親和性および安定性を予測するために広く併用されています。アルゴリズムと計算能力の進展により、分子動力学シミュレーションは現在、生体分子集合体を原子レベルで解析する基盤的ツールとなっています。これらの手法は実験的裏付けと組み合わせて、現代の薬物発見と開発において大いに価値あるものとなっています。近年では、薬物発見過程においてますます重要な手法となっています。本レビューでは、分子ドッキング、仮想スクリーニングおよび分子動力学シミュレーションを用いたタンパク質-リガンド相互作用に焦点を当てます。ここでは、分子ドッキングおよび分子動力学シミュレーションの利用可能な手法、その進展と現代の薬物発見分野での応用について概説します。利用可能なドッキングソフトウェアとその進展、さらには薬物発見のための異なるアプローチの応用例についても議論しています。また、生体分子間相互作用の観点から、分子ドッキングおよびシミュレーションの物理化学的基盤についても紹介しています。