Proteiner är stora molekyler som spelar en viktig roll i många biologiska processer. De kan fungera som enzymer som katalyserar kemiska reaktioner; receptorer, som binder till specifika molekyler och utlöser ett cellulärt svar; och transportörer, som flyttar molekyler över cellmembran. Läkemedel fungerar ofta genom att binda till proteiner och störa deras funktion.
Det kan dock vara svårt att förutsäga hur ett läkemedel kommer att interagera med ett protein. Detta beror på att proteiner är komplexa molekyler med många olika bindningsställen. Styrkan hos ett läkemedels bindning till ett protein beror på läkemedlets kemiska struktur, proteinets struktur och miljön där interaktionen äger rum.
AFE-metoden som utvecklats av UCSD-forskarna tar itu med denna utmaning genom att använda en kombination av beräknings- och experimenttekniker. Metodens beräkningskomponent använder en molekylär dynamiksimulering för att beräkna den fria energin för bindning mellan ett läkemedel och ett protein. Den experimentella komponenten i metoden använder en teknik som kallas "fluorescensanisotropi" för att mäta bindningsaffiniteten mellan ett läkemedel och ett protein.
AFE-metoden kan exakt beräkna bindningsaffiniteten för ett läkemedel för ett protein även när proteinet är flexibelt och har flera bindningsställen. Detta gör metoden till ett värdefullt verktyg för läkemedelsupptäckt.
"Vår metod kan hjälpa forskare att designa nya läkemedel som är effektivare och har färre biverkningar", säger Rommie Amaro, professor i kemi och biokemi vid UCSD och senior författare till studien. "Vi är spännande att se hur vår metod kommer att användas för att utveckla nya terapier för sjukdomar som cancer, Alzheimers och HIV."
Studien publicerades i tidskriften Nature Methods.
