دقیق ترین نرم افزار انتخاب رشته با بیش از ۲۰۰ هزار داوطلب ثبت شده

آموزش داکینگ مولکولی (Molecular Docking)

تماس با ما
دریافت مشاوره رایگان بصورت تلفنی

داکینگ مولکولی یکی از روش های کاربردی شیمی محاسباتی است که از آن می توان در طراحی دارو استفاده کرد.با گسترش علوم و افزایش استفاده از برنامه های محاسباتی در زمینه علوم دارویی و زیستی،فرایند تشخیص و شناسایی گونه های جدید دارویی با استفاده از نرم افزار هایی مانند اتوکد بسیار تسریع یافت که در این حالت بسیاری از آنالیزهایی که می تواند در حوزه زیستی بسیار مفید واقع شوند،انجام می گیرد.

آموزش داکینگ مولکولی

duk.jfif

داکینگ مولکولی چیست؟

داکینگ مولکولی از ابزار های مهم زیست شناسی مولکولی ساختاری و طراحی دارو است و از روش های مورد استفاده در مدلسازی مولکولی و جزء مطالعات مبتنی بر ساختار می باشد.روش داکینگ جهت گیری مناسب مولکول در ترکیب و همچنین شدت پیوند بین دو مولکولی را که برای ایجاد یک ترکیب می خواهند به یکدیگر متصل شوند را پیش بینی می کند.روش های موفقیت آمیز داکینگ فضاهای با ابعاد بالا را به طور موثر بررسی میکند و از تابع امتیازدهی استفاده می کند تا به درستی کاندیداهای داکینگ را امتیاز بندی کند.

داکینگ مولکولی در دهه های اخیر به جهت نیاز به زیست شناسی مولکولی ساختاری و دارو پژوهی (Drug Discovery) برپایه ی ساختار شکل گرفت. داکینگ به واسطه ی پیشرفت و رشد سریع کاربرد و توان کامپیوترها و نیز دسترسی به پایگاه های داده ی پروتئینی و همچنین مولکول های کوچک بسیار آسان شده است.

هدف نرم افزار داکینگ مولکولی تشخیص ساختار (molecular recognition) و پیدا کردن جایگاه های اتصال مشابه و پیش بینی شدت اتصال با توجه به انرژی است.

داکینگ مولکولی معمولاً بین یک مولکول کوچک و یک ماکرومولکول هدف انجام می گیرد که در بسیاری از موارد این هدف پروتئین است و این روش تحت عنوان داکینگ (پروتئین-لیگاند) نامیده می شود. البته توجه به داکینگ پروتئین-پروتئین در حال افزایش است. ماکرومولکول هدف می تواند پروتئین، DNA، و يا RNA باشد.

روش داکینگ مولکولی منجر به تسریع تحقیقات علمی شد و به علت تعامل با پروژه های ژنوم باعث دستیابی به اطلاعات بسیار زیاد در زمینه های مختلف علوم زیستی منجر گردید چرا که شناسایی برهمکنش میان مولکول ها در علوم زیستی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.روش های بیوانفورماتیکی با تکیه بر ابزار ها و ساختار و پایگاه داده های موجود، میتوانند اغلب پیش بینی کننده و تکمیل کننده نتایج آزمایشگاهی در رابطه با برهمکنش میان ماکروملکول ها بوده و در واقع به عنوان پلی میان آزمایشات تجربی و رهیافت ها محاسباتی،منجر به کاهش زمان و هزینه ها در فرآیند تحقیقات علمی شود.

در این زمینه یکی از روشهای بیوانفورماتیکی جهت مطالعه برهمکنش بین مولکولها روش داکینگ ملکولی می باشد، که یک روش کلیدی برای پیش بینی ساختار کمپلکس و برهمکنش ماکرومولکول ها با یکدیگر در سطح اتمی است.

 

 دوره آموزشی بیوانفورماتیک 

کاربردهای داکینگ مولکولی

با استفاده از روش داکینگ مولکولی می توان به اطلاعاتی مانند محل اتصال لیگاند به پروتئین، نقش هر یک از آمینو اسیدهای پروتئین یا اتم های لیگاند در بر هم کنش و انرژی های اتصال دست یافت.

یافتن بهترین جهت گیری لیگاند نسبت به سایت فعال گیرنده و تخمین انرژی پیوندی دو جنبه مهم الگوریتم داکینگ می باشند و هم چنین ارزیابی بر هم کنش دو پروتئین با یکدیگر و یا لیگاند با DNA نیز با این تکنیک امکان پذیر است.

یکی از کابردهای داکینگ مولکولی در طراحی دارو است.طراحی دارو به کمک کامپیوتر به عنوان یکی از ابزارهای بسیار مفید برا توسعه منطقی داروها،مورد توجه قرار گرفته است و به یکی از شاخه ها علمی مهم در شیمی دارویی تحت عنوان کیموانفورماتیک یا شیمی محاسباتی عنوان شده است. که در واقع شامل طراحی دارو از روی ساختار می باشد.

 دوره آموزشی طراحی دارو 

از کاربرد های دیگر داکینگ می توان برای غربالگری مجازی (virtual screening) كتابخانه (library) های بزرگ ترکیبات، امتیاز دهی به نتایج، و پیشنهاد فرضیه های ساختاری در مورد چگونگی اتصال لیگاند (ligand)  به مولكول هدف (target) که در بهینه سازی کاندیداهای دارویی بسيار ارزشمند است و همچنین مطالعات مکانیسم شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.

انواع داکینگ مولکولی

daking.jfif

ابزار و روش های متفاوتی برای داکینگ مولکولی وجود دارد و برخی از این روش ها نتایج بهتری برای بعضی دسته بندی مولکول های هدف ارائه می دهند باید در انتخاب روش مناسب داکینگ دقت کرد. به بیان دیگر بایستی روش های متفاوت را به کار گرفت و در نهایت روشی که بهترین نتیجه را برای مولکول هدف مورد نظر ارائه می دهد را انتخاب نمود.یکی از معیارهای کمک کننده به انتخاب روش مناسب، اندازه گیری RMSD (Root Mean Square Deviation) اتم های لیگاند موجود در ساختار کریستالوگرافی و داک شده است.   

به طور کلی فرایند داکینگ شامل دو مرحله اصلی است:

1. مرحله نمونه گیری(Sampling)

شامل ایجاد تطابق های مختلف یک لیگاند و بررسی جهت گیری آنها نسبت به جایگاه فعال گیرنده است. در این مرحله الگوریتم های جستجو جهت ایجاد صورت بندی های مختلف یک لیگاند و بررسی جهت گیری آنها نسبت به جایگاه فعال گیرنده استفاده میشود.

2.مرحله امتیاز دهی
این مرحله یک مولفه مهم در برنامه های داکینگ می باشدو برای انتخاب بهترین ترکیب و یا بهترین صورت بندی یک لیگاند استفاده و به عنوان مرحله سنجش تمایل اتصال لیگاند به گیرنده تخمین زده می شود.این تابع الگوریتم داکینگ را قادر میسازد تا با سرعت، کمیت برهم کنش بین لیگاند و گیرنده را بیان کند.

نرم افزارهای داکینگ مولکولی

UCSF DOCK
AutoDock
HADDOCK
AutoDock Vina
SwissDock
GOLD
ICM

 

 آموزش نرم افزار اتوکد 

قابل استفاده برای رشته های:

دانشجویان و فارغ التحصیلان کارشناسی ارشد و دکتری تمام گرایش های علوم زیستی،داروسازی،شیمی دارویی،بیوانفورماتیک،گرایش های مختلف زیست شناسی و شیمی،میکروبیولوژی،ژنتیک،قارچ شناسی،باکتری شناسی،ویروس شناسی،ایمونولوژی،انگل شناسی،بیوتکنولوژی پزشکی و دارویی

یک نظر بنویسید

ارسال