Алгоритм Качальского-Кацира

Алгоритм Качальского-Кацира — алгоритм стыковки жестких молекул, разработанный Эфраимом Качальским-Кациром , Исааком Шаривом и Мириам Эйзенштейн. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

В 1990 году профессор Эфраим Качальский-Кацир, бывший президент государства Израиль, собрал группу физиков, химиков и биологов в Институте науки Вейцмана , чтобы обсудить межмолекулярное распознавание. Одним из результатов этих дискуссий стал алгоритм Качальского-Кацира, предложенный доктором Исааком Шаривом, в то время аспирантом физики. Алгоритм был реализован в компьютерной программе MolFit доктором Мириам Эйзенштейн с кафедры структурной химии.

Это чисто геометрический алгоритм, но некоторые его расширения также реализуют электростатику .

Первым шагом алгоритма является отображение молекул на сетках, при этом каждая точка сетки помечается как:

вне молекулы
на поверхности молекулы
внутри молекулы

Алгоритм увеличивает контакт с поверхностью и минимизирует объемное перекрытие. Вычислить такую оценку для одного выравнивания несложно, но существует слишком много возможных способов выравнивания молекул, чтобы просто перебирать их все.

Чтобы эффективно вычислить оценки для многих выравниваний, быстрое преобразование Фурье к обеим сеткам применяется (БПФ). Наличие сеток в форме БПФ позволяет очень быстро вычислить оценку для множества различных выравниваний.

Алгоритм Качальского-Кацира — быстрый, но довольно ограниченный алгоритм. Обычно его используют для быстрой фильтрации заведомо неправильных структур-кандидатов. Структура может иметь хорошую оценку Качальского-Кацира (то есть хорошо соответствовать геометрически), но в целом быть очень плохой, например, из-за неблагоприятных электростатических взаимодействий или гидрофобных и гидрофильных групп, обращенных друг к другу. Это не является серьезной проблемой, поскольку такие структуры можно будет отфильтровать позже. Более серьезная проблема возникает, когда алгоритм отклоняет благоприятную структуру. Некоторые случаи, когда это может произойти, включают плохое геометрическое соответствие, преодолеваемое очень сильными силами притяжения, или когда форма цели изменяется из-за взаимодействий ( индуцированное соответствие ).

К программам, реализующим алгоритм Качальского-Кацира, относится MolFit. ^{[ 3 ]} и FTDock. ^{[ 4 ]}

См. также

Ссылки

^ Кацир, Ефрем (2009). «Глава 33». Сказка из жизни (изд. на английском языке). Издательство Кармель. ISBN 978-965-540-026-7 .
^ Качальский-Кацир Э, Шарив И, Эйзенштейн М, Фризем А.А., Афлало С, Ваксер И.А. (1992). «Распознавание молекулярной поверхности: определение геометрического соответствия между белками и их лигандами с помощью методов корреляции» . Proc Natl Acad Sci США . 89 (6): 2195–2199. Бибкод : 1992PNAS...89.2195K . дои : 10.1073/pnas.89.6.2195 . ПМЦ 48623 . ПМИД 1549581 .
^ «МолФит» . Институт науки Вейцмана . Проверено 22 февраля 2018 г.
^ «FTDock (v2.0)» . Группа структурной биоинформатики . Проверено 22 февраля 2018 г.

Эта молекулярному моделированию, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[autobio-1] Кацир, Ефрем (2009). «Глава 33». Сказка из жизни (изд. на английском языке). Издательство Кармель. ISBN 978-965-540-026-7 .

[2] Качальский-Кацир Э, Шарив И, Эйзенштейн М, Фризем А.А., Афлало С, Ваксер И.А. (1992). «Распознавание молекулярной поверхности: определение геометрического соответствия между белками и их лигандами с помощью методов корреляции» . Proc Natl Acad Sci США . 89 (6): 2195–2199. Бибкод : 1992PNAS...89.2195K . дои : 10.1073/pnas.89.6.2195 . ПМЦ 48623 . ПМИД 1549581 .

[molfit-3] «МолФит» . Институт науки Вейцмана . Проверено 22 февраля 2018 г.

[ftdock-4] «FTDock (v2.0)» . Группа структурной биоинформатики . Проверено 22 февраля 2018 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]