摘要:蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)对于许多蛋白质的功能至关重要。异常PPI有可能导致疾病,这使PPI有望成为药物发现的靶标。人类Interactome参考数据库中有超过64,000个PPI,但是迄今为止,很少有PPI调节剂被批准用于临床使用。PPI特异性疗法的进一步开发高度取决于结构数据的可用性以及可靠的计算工具的存在,以探索两种相互作用的蛋白质之间的接口。碎片分子轨道(FMO)量子力学方法提供了一种全面且计算的廉价平均值,可以识别出在蛋白质蛋白质界面上发生的分子相互作用的强度(Kcal/mol)和化学性质(静电或疏水性)。我们已经集成了FMO和PPI探索(FMO-PPI),以识别对蛋白质 - 蛋白质结合至关重要的残基(热点)。为了验证这种方法,我们已将FMO-PPI应用于代表几种不同蛋白质亚家族的蛋白质 - 蛋白质复合物的数据集,并获得了与已发布的诱变数据一致的FMO-PPI结果。我们观察到临界PPI可以分为3个主要类别:两种蛋白质(分子间)的残基之间的相互作用,同一蛋白质(分子内)中的残基之间的相互作用以及两种由水分子(水气囊)介导的两个蛋白质的残基之间的交互。我们通过证明如何利用FMO-PPI获得的这些信息来支持基于结构的PPI调节剂(SBDD-PPI)的药物设计,从而扩展了发现。
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