Детальная информация

Данная работа посвящена рассмотрению процессов расчета энергии образования комплексов рецептор-лиганд методами квантовой химии. На современных этапах разработки фармацевтических препаратов это ключевой этап, позволяющей селективно отбирать наиболее стабильные, с точки зрения энергии комплексообразования, структуры. Актуальность проведенной работы обоснована значительно увеличивающейся тенденцией в научном сообществе к поиску фармацевтических препаратов, для лечения определенных заболеваний, методами молекулярного моделирования, а так же общим стремлением к увеличению точности используемых методов. В рамках данной работы путем поиска и исследования соответствующей литературы проведена сравнительная оценка методов молекулярного моделирования. Рассмотрена задача повышения вычислительной точности с минимизацией временных затрат для оценки главных составляющих энергии комплексообразования структур типа рецептор-лиганд. Дополнена база пространственных структур фармацевтических препаратов Российского Лекарственного Реестра и проведен ее докинг с выбранным белком-мишенью. Полученные результаты экстраполяции демонстрируют то, что построенная модель на основе методов MP2 и DFTD3 с помощью машинного обучения дает достаточно хорошее приближение к результатам расчета CCSD(T).Полученные результаты докинга потенциально могут быть использованы в качестве базы для проведения дальнейших лабораторных исследований.

The subject of the graduate qualification work is “Comparison of computational methods of molecular modeling in the framework of consideration of non-covalent interactions in complexes of protein nature”. This work is devoted to the consideration of the processes of calculating the formation energy of receptor-ligand complexes by the methods of quantum chemistry. At the current stages of the development of pharmaceuticals, this is a key stage that allows one to selectively select the most stable structures in terms of complexation energy. The relevance of this work is justified by the significantly increasing tendency in the scientific community to search for pharmaceuticals for the treatment of certain diseases using molecular modeling methods, as well as the general desire to increase the accuracy of the methods used. Within the framework of this work, a comparative assessment of molecular modeling methods was carried out by searching and studying the relevant literature. The problem of increasing the computational accuracy with minimizing the time required to assess the main components of the complexation energy of receptor-ligand-type structures is considered. The database of spatial structures of pharmaceuticals of the Russian Medicinal Register has been supplemented and docked with the selected target protein. The obtained extrapolation results demonstrate that the constructed model based on the MP2 and DFTD3 methods using machine learning gives a fairly good approximation to the results of the CCSD (T) calculation. The obtained docking results can potentially be used as a basis for further laboratory studies.