Three-dimensional integral equation theory for predicting protein-ligand binding affinities

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Stefan M. Kast
• Subject Area: Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation ; Biophysics
• Term: from 2009 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 137795400

Die computergestützte Vorhersage der Bindungsaffinität zwischen einem Rezeptorprotein und einem kleinen Ligandenmolekül spielt eine wichtige Rolle während der frühen Phasen der Medikamentenentwicklung. Gegenwärtig verfügbare Modelle zur Berechnung von Affinitäten erfüllen die Anforderungen der pharmazeutischen Forschung nicht hinreichend. Während empirische Methoden üblicherweise geringe Ansprüche an den Rechenaufwand stellen, aber nicht robust und genau genug sind, versprechen simulationsbasierte Ansätze weit höhere Genauigkeit. Ihre hohen technischen Anforderungen unterbinden jedoch noch ihren routinemäßigen Einsatz zur Evaluierung von Ligandenbibliotheken. Demgegenüber stellt Integralgleichungstheorie in der Form des dreidimensionalen reference interaction site model (3D RISM) eine physikbasierte Alternative dar, die für die Modellierung der molekularen Erkennung eine neue Perspektive bietet. Das Projekt zielt auf die Entwicklung und Validierung neuer Konzepte und numerischer Methoden ab, um auf der Basis von 3D-RISM-Berechnungen mit geringem Aufwand und hoher Genauigkeit Bindungsaffinitäten zu berechnen.

• DFG Programme: Research Grants