Acomplamiento molecular: criterios prácticos para la selección de ligandos biológicamente activos e identificación de nuevos blancos terapéuticos / Molecular docking: practical criteria forselection of biologically active ligands and identification of new therapeutic targets

RESUMEN

El acoplamiento molecular es un método bioinformático que permite predecir y calcular computacionalmente la posición más favorable de interacción entre un ligando y un blanco (usualmente proteico) a partir de sus representaciones tridimensionales. Esta herramienta bioinformática no tiene una regla que se adapte a todos los casos y la mayoría de los programas empleados con esta finalidad, tienen diferentes métodos para tratar cada caso en particular. Además, cada blanco proteico es estructuralmente diferente y la capacidad de replicar los resultados experimentales y fisiológicos depende en gran medida del sistema utilizado y del criterio del usuario. Así, este artículo proporcionará pautas y detallará varios aspectos prácticos como el estado de protonación de los átomos, la identificación de moléculas de agua importantes en el sitio activo, la diferenciación entre moléculas activas y señuelos como mecanismo de control, la determinación de la energía libre de unión (∆G) y el análisis de la flexibilidad y la dinámica molecular; aspectos que deberían ser tomados en cuenta antes de iniciar un estudio de acoplamiento molecular para la búsqueda y selección virtual de ligandos e identificación de blancos terapéuticos.

ABSTRACT

Molecular docking is a bioinformatics method that allows predicting and calculating computationally the most favorable position of interaction between a ligand and a target (usually a protein) from its three-dimensional representations. This bioinformatics tool does not have a rule that suits all cases and most of the programs used for this purpose have different methodologies to deal with each particular case. In addition, each protein target is structurally different and the ability to replicate the experimental and physiological results depends largely on the system used and the user's criteria. Thus, this article will provide guidelines and detail several practical aspects such as the protonation state of atoms, the identification of important water molecules in the active site, the differentiation between active molecules and decoys as a control mechanism, the determination of free energy binding (∆G) and analysis of flexibility and molecular dynamics; aspects that should be taken into account before starting a molecular docking study for a virtual ligand screening and identification of therapeutic targets.