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基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法及系统技术方案

技术编号:42355780 阅读:16 留言:0更新日期:2024-08-16 14:42
本发明专利技术涉及药物设计领域,公开了基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法及系统,包括以下具体步骤:将目标分子和受体结合构建复合物;构建包括参照分子和目标分子的共同原子部分及独有原子部分的融合中间状态的组合结构;基于组合结构和复合物构建热力学循环;对热力学循环进行炼金术转换分子动力学模拟,采样模拟结果,得到相邻状态势能差或相邻状态对应的混合状态的势能相对于耦合变量λ的导数任一项;基于相邻状态势能差或相邻状态对应的混合状态的势能相对于耦合变量λ的导数任一项,计算相对结合自由能。本发明专利技术解决了现有技术在静电相互作用转换过程中部分窗口可能出现的体系非电中性的问题,且具有不依赖各类增强采样算法即可增加FEP计算过程的相空间重叠度的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及药物设计领域,更具体的,涉及基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法及系统


技术介绍

1、计算配体分子与受体靶标间的结合自由能在药物研发的早期苗头化合物发现和先导化合物优化阶段中起着十分关键的作用,从而加速药物研发的进程。随着计算机硬件水平的发展和相关基础学科理论的发展,相关算法经历了几轮发展迭代,由早期的打分函数到基于隐式溶剂模型的mm/pbsa(分子力学/泊松玻尔兹曼表面)、mm/gbsa(分子力学/广义伯恩表面)等方法,再到目前公认最精准的基于自由能微扰理论(fep)及炼金术转换模拟的计算方法。基于自由能微扰理论及炼金术转换模拟的计算方法的理论基础严格,基于分子力场及分子动力学模拟采样对配体与受体的结合行为进行采样,能够更好的考虑配体-受体结合过程中的熵-焓效应,进而精准地预测配体分子与受体靶标间的结合自由能。由于药物研发的先导化合物优化阶段常常涉及对药物化学家设计的大量同骨架候选药物分子的亲和力导向优选,基于fep的相对结合自由能(rbfe)算法开发十分重要。

2、fep-rbfe算法通过计算两个配体分子与同本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:包括以下具体步骤:

2.根据权利要求1所述的基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:所述的共同原子部分包含参照分子和目标分子的共有原子;构建包括其共同原子部分及独有原子部分的融合中间状态的组合结构,具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:确定参照分子和目标分子之间的共有原子和独有原子,具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:通过修改...

【技术特征摘要】

1.基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:包括以下具体步骤:

2.根据权利要求1所述的基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:所述的共同原子部分包含参照分子和目标分子的共有原子;构建包括其共同原子部分及独有原子部分的融合中间状态的组合结构,具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:确定参照分子和目标分子之间的共有原子和独有原子,具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:通过修改体系拓扑,设定共同原子的非键相互作用;通过修改体系拓扑,设定独有原子的非键相互作用,具体步骤为:

5.根据权利要求4所述的基于融合中间状态的组合结构预测相对结合自由能计算方法,其特征在于:根据组合结构构建新热力学循环,具体为:

6.根据权利要求5所述的基于融合中间状态的组合结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:李哲刘润铎姚玉芬李文超
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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