Amarrage moléculaire
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Cet article est une ébauche concernant la biochimie.
Dans le domaine de la modélisation moléculaire, l’amarrage (en anglais docking) est une méthode qui calcule l'orientation préférée d'une molécule vers une seconde lorsqu'elles sont liées pour former un complexe stable[1]. Connaître l'orientation préférée sert à prévoir la solidité de l'union entre deux molécules [2].
Les associations entre des molécules d'importance biologique, telles que les protéines, les acides nucléiques, les glucides et les matières grasses jouent un rôle essentiel dans la transduction de signal. D'ailleurs, l'orientation relative des deux molécules associées peuvent avoir un effet sur le genre de signal produit (ex. antagoniste ou agoniste). Des études d'amarrage sont donc utiles pour calculer la force et le genre de signal produit[3].
Dans la mise au point de nouveaux médicaments, l'amarrage sert souvent à déterminer l'orientation de petites molécules liées à leurs protéines ciblées afin de calculer leurs affinité et niveau d'activité. Ainsi, l'amarrage joue un rôle important dans la conception de nouveaux médicaments. En raison de sa valeur biologique et pharmaceutique, on s'est efforcé d'améliorer les méthodes qui calculent l'amarrage moléculaire[4].
La reconnaissance ligand–protéine
[modifier | modifier le code]Plusieurs modèles conceptuels ont été proposés pour expliquer la reconnaissance ligand–protéine. les principaux sont :
Le modèle de la serrure et la clé : il suggère une complémentarité structurelle rigide et prédéfinie entre le ligand et la protéine, où chacun s’emboîte parfaitement sans changement conformationnel majeur[5].
Le modèle de l’induced fit : il considère que la complémentarité parfaite n’existe pas avant la liaison. le contact initial du ligand induit un changement conformationnel de la protéine (et parfois du ligand), aboutissant à un ajustement mutuel dynamique, souvent illustré par l’analogie de la main entrant dans un gant[6].
Le modèle de la sélection conformationnelle : il postule que la protéine n’existe pas dans une seule conformation, mais dans un ensemble dynamique de conformations (flexibilité intrinsèque). Le ligand se lie préférentiellement à l’une de ces conformations préexistantes, qui est ensuite stabilisée après la liaison[7].
Le modèle du piégeage d’inhibiteur : il propose que certains inhibiteurs se lient à un état intermédiaire instable de la protéine et le stabilisent, empêchant ainsi la protéine d’évoluer vers son état fonctionnel actif[5].
Notes et références
[modifier | modifier le code]- ↑ Docking, Ibercivis (archive consultée le 9 mars 2022)
- ↑ (en) Azam Shirali, Vitalii Stebliankin, Ukesh Karki et Jimeng Shi, « A comprehensive survey of scoring functions for protein docking models », BMC Bioinformatics, vol. 26, no 1, (ISSN 1471-2105, PMID 39844036, PMCID 11755896, DOI 10.1186/s12859-024-05991-4, lire en ligne, consulté le )
- ↑ Payal Gaikwad, Megha Hange et Pravin Sable, « Recent Advances in Nanosponges as Drug Delivery System », International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Research, vol. 31, no 6, , p. 410–438 (ISSN 2349-7203, DOI 10.25166/ijppr.2025.31.6.48, lire en ligne, consulté le )
- ↑ Xuan-Yu Meng, Hong-Xing Zhang, Mihaly Mezei et Meng Cui, « Molecular Docking: A Powerful Approach for Structure-Based Drug Discovery », Current Computer Aided-Drug Design, vol. 7, no 2, , p. 146–157 (ISSN 1573-4099, DOI 10.2174/157340911795677602, lire en ligne, consulté le )
- Danislav S. Spassov, « Binding Affinity Determination in Drug Design: Insights from Lock and Key, Induced Fit, Conformational Selection, and Inhibitor Trapping Models », International Journal of Molecular Sciences, vol. 25, no 13, , p. 7124 (ISSN 1422-0067, DOI 10.3390/ijms25137124, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) Sarah M. Sullivan et Todd Holyoak, « Enzymes with lid-gated active sites must operate by an induced fit mechanism instead of conformational selection », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 105, no 37, , p. 13829–13834 (ISSN 0027-8424 et 1091-6490, DOI 10.1073/pnas.0805364105, lire en ligne, consulté le )
- ↑ (en) Austin D. Vogt et Enrico Di Cera, « Conformational Selection Is a Dominant Mechanism of Ligand Binding », Biochemistry, vol. 52, no 34, , p. 5723–5729 (ISSN 0006-2960 et 1520-4995, DOI 10.1021/bi400929b, lire en ligne, consulté le )
