ligandiperusteinen

Ligandiperusteinen (ligand-based) lähestymistapa viittaa lääke- ja toksikologiaan liittyviin menetelmiin, joissa toiminnan ennustaminen perustuu tunnettuihin biologisesti aktiivisiin ligandeihin sekä heidän kemiallis-siin ominaisuuksiinsa. Tämä lähestymistapa eroaa rakenneperusteisesta suunnittelusta, joka käyttää kohteen kolmiulotteista rakennetta. Ligandiperusteiset menetelmät ovat erityisen hyödyllisiä silloin, kun kohteen rakenteesta ei ole luotettavaa tietoa tai kun rakenteesta johtuva malli on epävarma.

Keskeiset periaatteet ja työkalut

Ligandiperusteinen design nojaa aineistoon, jossa on tunnettujen ligandien aktiivisuus ja rakenne-ominaisuudet. Tärkeimmät menetelmät ovat QSAR-mallit (eksklusion- ja aktiviteettia kuvaavat tilastolliset mallit), farmakoforiformulointi ja samankaltaisuusanalyysit sekä erilaiset deskriptorit ja kemialliset sormenjäljet (fingerprints). Näitä voidaan käyttää ennustamaan uuden yhdisteen todennäköistä aktiivisuutta, löytämään samankaltaisia active-ligandeja tai mahdollisia farmakoforipisteitä.

Sovellukset

Ligandiperusteinen suunnittelu soveltuu yleisesti hittien löytöön ja johtolangan optimointiin sekä virtuaaliseen seulontaan (LBVS). Se hyödyntää suuria aineistotietokantoja ja koneoppimismenetelmiä luodakseen malleja, jotka skaalautuvat nopeasti ja voivat ohjata laboratoriotutkimuksia.

Rajoitteet

Menetelmät ovat riippuvaisia laadukkaasta ja mahdollisesti rajallisesta tietoaineistosta. Ne yleensä rajoittuvat interpolointiin tutussa kemian tilassa eivätkä välttämättä paljasta tarkkaa sidonta-tilaa tai rivakasti ennusta uusia, poikkeavia rakenteita.

Vertaaminen

Ligandiperusteinen lähestymistapa täydentää structure-based-lähestymistapaa. Kun kohteen rakenne on tuntematon tai epävarma, LBVS voi tarjota käytännön keinoja priorisoida kandidaattiligandeja ja nopeuttaa varhaisten löytöjen prosessia.