Interacciones Proteína-Ligando

1. Interacciones Proteína-Ligando “Docking “, calculo de afinidadesy desarrollo de nuevos fármacos

2. Métodos Bioinformáticas para el estudio de la interacción Proteína-Ligando • Determinación de la estructura del complejo Proteína-Ligando “Docking” • Determinar la afinidad de un ligando • Buscar posibles inhibidores de una proteína • Diseñar nuevos Fármacos

3. [E] [I] Kd= [EI] Termodinámica de complejos Enzima-Inhibidor: E + I EI ∆Gbind = RT ln (Kd) = ∆Hbind - T∆Sbind < 0 • ∆H Fuerza de las interacciones E-I < 0 • ∆S Desorden Conformacional > 0

4. Free Energy calculations

5. Calculo de la Energía libre de unión: Energía x MD Análisis Armónico de los modos de vibración x MD ∆G correspondiente a crear una cavidad en el solvente (penalidad entropica del agua) ∆G de la interacción electrostatica con el solvente

6. Cómo combinar la búsqueda conformacional y la afinidad • Existen diversos algoritmos de búsqueda, MC, FFT otros. • Docking Rígido o Flexible • Afinidad se evalúa con una función de “Scoring” que estima el G • No siempre el mejor puntaje es el correcto

7. Flexibilidad x Grupos

8. Uso de Grillas: FFT Ligando Proteína

9. Localización y Resolución de la Grilla

10. Resultados:

11. Programas: AutoDockhttp://autodock.scripps.edu/ Programas: UCSF-Dockhttp://dock.compbio.ucsf.edu/

12. Ejemplo 1 Diseño y evaluación de un nuevo inhibidor de la Kinasa C-Kit

13. Que se sabia de C-Kit: • Kinasa C-Kit: es el blanco terapeutico para el tratamiento de tumores gastrointestinales • Inhibidor Imatinib: imatinib (o gleevec) es un potente inhibidor de C-Kit • Mutación de C-Kit D816V confiere resistencia a imatinib, pero mantiene la actividad kinasa

14. C-Kit Inactiva Complejo con Imanitib Mutante resistente! ¿Cómo funciona Imatinib? – Induceal loop de activación a adoptar una conformación inactiva

15. D816V mutant wild-type C-Kit y C-Kit D816V con y sin Imanitib x MD

16. Calculo de Afinidad x Imatinib para C-Kit wt y Mutante D816V El problema parece estar en la entropía ¿Sugerencias?

17. D816V mutant wild-type Rediseño del inhibidor Introduccion de un átomo de Cloro para desestabilizar F811 y aumentar la entropía del complejo, aumentando la afinidad

18. Resultados: El prototipo Imatinib-Cl, es capaz de inhibir a la C-Kit wt y mutante D816V, manteniendo la especificidad por C-Kit.