Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models

Molecular docking is a widely used method of computer-aided drug design capable of accurate prediction of protein-ligand complex conformations. However, scoring functions used to estimate free energy of binding still lack accuracy. Aim. Development of computationally simple and rapid algorithms for...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2013
Автори:	Sudakov, O.O., Balinskyi, O.M., Platonov, M.O., Kovalskyy, D.B.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2013
Назва видання:	Вiopolymers and Cell
Теми:	Bioinformatics
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153215
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models / O.O. Sudakov, O.M. Balinskyi, M.O. Platonov, D.B. Kovalskyy // Вiopolymers and Cell. — 2013. — Т. 29, №. 5. — С. 418-423. — Бібліогр.: 9 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-153215
record_format	dspace
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	English
topic	Bioinformatics Bioinformatics
spellingShingle	Bioinformatics Bioinformatics Sudakov, O.O. Balinskyi, O.M. Platonov, M.O. Kovalskyy, D.B. Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models Вiopolymers and Cell
description	Molecular docking is a widely used method of computer-aided drug design capable of accurate prediction of protein-ligand complex conformations. However, scoring functions used to estimate free energy of binding still lack accuracy. Aim. Development of computationally simple and rapid algorithms for ranking ligands based on docking results. Methods. Computational filters utilizing geometry of protein-ligand complex were designed. Efficiency of the filters was verified in a cross-docking study with QXP/Flo software using crystal structures of human serine proteases thrombin (F2) and factor Xa (F10) and two corresponding sets of known selective inhibitors. Results. Evaluation of filtering results in terms of ROC curves with varying filter threshold value has shown their efficiency. However, none of the filters outperformed QXP/Flo built-in scoring function Pi . Nevertheless, usage of the filters with optimized set of thresholds in combination with Pi achieved significant improvement in performance of ligand selection when compared to usage of Pi alone. Conclusions. The proposed geometric filters can be used as a complementary to traditional scoring functions in order to optimize ligand search performance and decrease usage of computational and human resources.
format	Article
author	Sudakov, O.O. Balinskyi, O.M. Platonov, M.O. Kovalskyy, D.B.
author_facet	Sudakov, O.O. Balinskyi, O.M. Platonov, M.O. Kovalskyy, D.B.
author_sort	Sudakov, O.O.
title	Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models
title_short	Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models
title_full	Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models
title_fullStr	Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models
title_full_unstemmed	Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models
title_sort	geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Bioinformatics
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153215
citation_txt	Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models / O.O. Sudakov, O.M. Balinskyi, M.O. Platonov, D.B. Kovalskyy // Вiopolymers and Cell. — 2013. — Т. 29, №. 5. — С. 418-423. — Бібліогр.: 9 назв. — англ.
series	Вiopolymers and Cell
work_keys_str_mv	AT sudakovoo geometricfiltersforproteinligandcomplexesbasedonphenomenologicalmolecularmodels AT balinskyiom geometricfiltersforproteinligandcomplexesbasedonphenomenologicalmolecularmodels AT platonovmo geometricfiltersforproteinligandcomplexesbasedonphenomenologicalmolecularmodels AT kovalskyydb geometricfiltersforproteinligandcomplexesbasedonphenomenologicalmolecularmodels
first_indexed	2023-05-20T17:41:12Z
last_indexed	2023-05-20T17:41:12Z
_version_	1796153858824601600
spelling	irk-123456789-1532152019-06-14T01:25:06Z Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models Sudakov, O.O. Balinskyi, O.M. Platonov, M.O. Kovalskyy, D.B. Bioinformatics Molecular docking is a widely used method of computer-aided drug design capable of accurate prediction of protein-ligand complex conformations. However, scoring functions used to estimate free energy of binding still lack accuracy. Aim. Development of computationally simple and rapid algorithms for ranking ligands based on docking results. Methods. Computational filters utilizing geometry of protein-ligand complex were designed. Efficiency of the filters was verified in a cross-docking study with QXP/Flo software using crystal structures of human serine proteases thrombin (F2) and factor Xa (F10) and two corresponding sets of known selective inhibitors. Results. Evaluation of filtering results in terms of ROC curves with varying filter threshold value has shown their efficiency. However, none of the filters outperformed QXP/Flo built-in scoring function Pi . Nevertheless, usage of the filters with optimized set of thresholds in combination with Pi achieved significant improvement in performance of ligand selection when compared to usage of Pi alone. Conclusions. The proposed geometric filters can be used as a complementary to traditional scoring functions in order to optimize ligand search performance and decrease usage of computational and human resources. Молекулярний докінг є широко застосовуваним обчислювальним методом пошуку лігандів біомолекул, здатним до достатньо точного передбачення конформацій комплексів білок–ліганд. У той же час скоринговим функціям, що використовують для оцінки сили зв’язування, бракує точності. Мета. Розробка обчислювально простих та швидких алгоритмів для вибору потенційних лігандів з комплексів, отриманих у результаті докінгу. Методи. Створено обчислювальні фільтри, засновані на геометричних співвідношеннях у комплексі білок–ліганд, ефективність яких перевірено крос-докінговим дослідженням із застосуванням кристалічних структур людських серинових протеаз тромбіна (F2) і фактора 10а (F10), а також двох відповідних наборів відомих селективних інгібіторів за допомогою програмного забезпечення QXP/Flo. Результати. Оцінено результати застосування фільтрів у термінах ROC-кривих із змінними пороговими значеннями та показано їхню ефективність. Проте жоден з фільтрів не перевершив за ефективністю вбудовану скорингову функцію Pi програми QXP/ Flo. Тим не менш, використання фільтрів з оптимізованими пороговими значеннями у комбінації з Pi дозволило значно збільшити ефективність порівняно із застосуванням лише Pi. Висновки. Розроблені геометричні фільтри можуть слугувати доповненням до традиційних скорингових функцій для оптимізації пошуку лігандів і зменшення залучення обчислювальних та люд- ських ресурсів. Молекулярный докинг – широко используемый вычислительный метод поиска лигандов биомолекул, способный довольно точно предсказывать конформацию комплекса белок–лиганд. В то же время скоринговые функции, используемые для оценки силы связывания, недостаточно точны. Цель. Разработка вычислительно простых и быстрых алгоритмов для выбора потенциальных лигандов из комплексов, полученных в результате докинга. Методы. Созданы вычислительные фильтры на основе геометрических соотношений в комплексе белок–лиганд, эффективность которых проверена кросс-докинговым исследованием c применением кристаллических структур человеческих сериновых протеаз тромбина (F2) и фактора 10а (F10), а также двух соответствующих наборов известных селективных ингибиторов с помощью программного обеспечения QXP/Flo. Результаты. Оценены результаты применения фильтров в терминах ROC-кривых с переменными пороговыми значениями и показана их эффективность. Однако ни один из фильтров не превзошел по эффективности встроенную скоринговую функцию Pi программы QXP/Flo. Тем не менее, использование фильтров с оптимизированными пороговыми значениями в комбинации с Pi позволило существенно увеличить эффективность в сравнении с применением только Pi. Выводы. Разработанные геометрические фильтры могут служить дополнением к традиционным скоринговым функциям для оптимизации поиска лигандов и уменьшения привлечения вычислительных и человеческих ресурсов. 2013 Article Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models / O.O. Sudakov, O.M. Balinskyi, M.O. Platonov, D.B. Kovalskyy // Вiopolymers and Cell. — 2013. — Т. 29, №. 5. — С. 418-423. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000833 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/153215 577.322.23 en Вiopolymers and Cell Інститут молекулярної біології і генетики НАН України

Geometric filters for protein–ligand complexes based on phenomenological molecular models

Репозитарії

Схожі ресурси