Данная работа посвящена реализации эмпирической оценочной функции Vinardo энергии связывания лиганда с белком и применению этой оценки в задаче глобальной оптимизации конфигурации лиганда в белке с использованием метода локальной оптимизации BFGS и метода глобальной оптимизации ILS. Результирующие значения энергий связывания, полученные при оптимизации положения лиганда в белке актуальны в разработках лекарственных соединений. Был реализован программный пакет, осуществляемый оптимизацию положения лиганда в молекуле белка. Был реализован и протестирован метод вычисления градиента оценки энергии связывания лиганда и белка с предварительным вычислением эмпирической функции на трёхмерной сетке и алгоритм глобальной оптимизации ILS на основе метода случайного поиска Монте-Карло. После реализации и тестирования программного пакета был проведён сравнительный анализ быстродействия и точности полученной оценки разработанной реализации оптимизации энергии связывания Vinardo с аналогичной реализацией в программном пакете smina на парах лиганд-белок из набора данных DUD-E.

This work is devoted to the implementation of the Vinardo empirical estimation function of the binding energy of a ligand to a protein and the application of this estimate in the problem of global optimization of the ligand configuration in a protein using the BFGS local optimization method and the ILS global optimization method. The resulting values of binding energies obtained by optimizing the position of the ligand in the protein are relevant in the development of drug compounds. A software package was implemented that optimizes the position of the ligand in the protein molecule. A method for calculating the gradient of ligand and protein binding energy estimation with preliminary calculation of the empirical function on a three-dimensional grid, a ILS global optimization algorithm based on the Monte Carlo random search method was implemented and tested. After the implementation and testing of the software package, a comparative analysis of the speed and accuracy of the obtained estimate of the developed implementation of Vinardo binding energy optimization with a similar implementation in the smina software package was carried out on ligand-protein pairs from the DUD-E data set.

• 67a4b90dd7f280b432a5258fe900971b749a149e2097c6bf431c7c77dbbc9368.pdf
• b9c37df279f8f57b8f21036d78bcc130a7860cf428f54b9bcd51565e0bd50119.pdf
• 67a4b90dd7f280b432a5258fe900971b749a149e2097c6bf431c7c77dbbc9368.pdf