Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado la biblioteca virtual de andamios de macrólidos más grande disponible públicamente. La biblioteca, llamada V1M, contiene estructuras químicas y propiedades calculadas para 1 millón de andamios de macrólidos con potencial para su uso como antibióticos o medicamentos contra el cáncer.
"Como químicos, solo podemos observar una pequeña porción del universo químico real", dice Denis Fourches, profesor asistente de química en NC State y autor correspondiente de un artículo que describe el trabajo. "Si estuviéramos intentandopara sintetizar y probar todas las posibles sustancias químicas individuales de interés, tomaría demasiado tiempo y sería demasiado costoso. Por lo tanto, tenemos que usar computadoras para explorar esas partes desconocidas del espacio químico ".
Una forma en que los químicos utilizan las computadoras es usándolas para enumerar, o generar virtualmente, nuevas moléculas y comparar sus propiedades pronosticadas con las de las drogas existentes. Este proceso de detección en silico identifica rápida y económicamente compuestos con propiedades deseables que los químicos experimentales pueden luegosintetizar y probar.
Los macrólidos son una familia de productos químicos utilizados principalmente como antibióticos y medicamentos contra el cáncer. Su estructura de anillo única les permite unirse a objetivos de proteínas difíciles. Algunos de ellos se consideran medicamentos de último recurso, especialmente para bacterias resistentes a los medicamentos.
"Los macrólidos son productos naturales", dice Fourches. "Estas sustancias químicas son producidas por bacterias como un medio para matar otras bacterias. Pero se necesitan de 20 a 25 pasos químicos para sintetizar estos compuestos muy complejos, lo cual es un proceso costoso y que consume mucho tiempoproceso. Entonces, si desea encontrar nuevos compuestos, la simulación por computadora es, con mucho, la forma más rápida de hacerlo ".
Fourches y sus colegas crearon un programa de computadora llamado PKS Enumerator, que genera bibliotecas muy grandes de análogos químicos virtuales de medicamentos macrólidos. El software utiliza componentes químicos extraídos de un conjunto de 18 macrólidos bioactivos conocidos, dividiendo cada uno ensus componentes químicos, y luego reorganizarlos para crear nuevos compuestos de acuerdo con una serie de reglas y restricciones de usuario. La biblioteca resultante de nuevos macrólidos - V1M - clasifica los nuevos compuestos por tamaño, peso, topología y donantes de enlaces de hidrógeno yaceptadores
"Queríamos crear una biblioteca virtual de productos químicos completamente nuevos que probablemente nadie haya sintetizado nunca, pero esos compuestos aún tenían que ser lo suficientemente similares a los medicamentos macrólidos conocidos para que esta biblioteca sea relevante para la comunidad investigadora", dice Fourches. "V1M es la primera biblioteca de dominio público de estos nuevos macrólidos, que son químicamente similares a los 18 macrólidos bioactivos conocidos que analizamos. Esperemos que otros investigadores puedan usar la biblioteca para explorar e identificar algunos compuestos que pueden ser útiles en el descubrimiento de fármacos."
La investigación aparece en el Journal of Cheminformatics . El estudiante de posgrado de NC State Phyo Phyo Kyaw Zin es el primer autor. Gavin Williams, profesor asociado de química en NC State, también contribuyó al trabajo.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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