БИОИНФОРМАТИКА: ГЕНЕРАЦИИ НОВЫХ ЗНАНИЙ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ О СТРУКТУРЕ И ФУНКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И ИХ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ МИШЕНЕЙ
Поройков В. В.
НИИ Биомедхимии РАМН, 119832 Москва
Начало третьего тысячелетия
ознаменовано накоплением огромного количества информации о структурной
организации геномов живых организме" и экспрессируемых ими
белков. Нa
основе сравнительного анализа этих и сопутствующих функциональных
данных идентифицируют мишени действия новых лекарственных препаратов.
Становится реальностью конструирование лекарств, базирующееся
на структурно-функциональных особенностях генов и белков человека
и патогенных микроорганизмов. Вместе с тем, "узким местом"
все еще остается недостаточное количество данных о функциональной
организации организма, во многих случаях не позволяющее
говорить даже гипотетически
о физиологической роли тех или иных белков к организме. Таким
образом, возрастает роль косвенной информации, которая способствует
установлению структурно-функциональных взаимосвязей. Подобного
pода данные получают,
в основном, методами химической модификации, антигенного картирования
и направленного мутагенеза белков-мишеней. Некоторую информацию
о cтруктуре активных
сайтов отдельных белков можно извлечь на основе известных данных
о структуре и активности их низкомолекулярных лигандов путем построения
моделей фармакофоров и количественных зависимостей "структура-активносгь".
В то же время, рассмотрение всей совокупности белков отдельных
органов/тканей либо всего организма
в целом (протеомы) требует сравнительного анализа всех известных
лигандов, взаимодействующих с этими белками. Поскольку в большинстве
случаев фармакологические вещества должны действовать на белки-мишени
микроорганизма, вызывающего заболевание, и не действовать на аналогичные
белки человека, существенным становится анализ межвидовых различий.
В докладе рассматриваются современные компьютерные методы анализа
взаимосвязей "структура функция" и "структура-активность",
являющиеся основой направленного конструирования лекарств, и некоторые
результаты, полученные с их использованием.