配體效率

配體效率(英文:Ligand efficiency,LE)是配體與其結合夥伴如受體或酶,發生結合的每個原子的結合能的量度。[1]

配體效率用於藥物發現中的研究計劃,以輔助將研發重點縮小至具有最佳理化特性和藥理特性組合的先導化合物[2]

在數學上,配體效率可以定義為吉布斯自由能(ΔG)與化合物的非氫原子數之比:

LE = (ΔG)/N

其中ΔG = −RTlnKi ,而N代表非氫原子數。[3]它可以轉化為等式:[4]

LE = 1.4(−log IC50 )/N

其他指標

一些研究者建議[5]更好的配體效率指標是百分比/效力效率指數 (percentage/potency efficiency index,PEI)、結合效率指數 (binding efficiency index,BEI)和表面結合效率指數 (surface-binding efficiency index,SEI),因為這些指數在元素周期表的不同行中,更容易計算並考慮元素之間的差異。需要注意的事,PEI是比較在相同條件下測試的化合物(例如單點測定)的相對量度,並且在不同的抑制劑濃度下不可比較。同樣對於BEI和SEI,必須使用類似的測量方法(例如始終使用pKi)。

PEI =(確定化合物濃度下的抑制百分比:0 – 1.0)/(分子量,單位kDa)
BEI = (pK i, pK d, or pIC 50 ) / (分子量,單位kDa)
SEI = (pK i, pK d, 或 pIC 50 ) / (PSA/100 Å)

其中pKi、pKd和pIC50分別定義為:-log(Ki)、-log(Kd)和-log(IC50)。Ki和IC50單位為mol/L

平面上可繪製化合物的SEI和BEI,並向對角線方向優化化合物,從而優化SEI和BEI,其中包含效力、分子量和PSA。[5]

在苗頭化合物至先導化合物的研發過程中還有其他有用的指標:基團效率(Group efficiency,GE)、親脂效率/親脂配體效率(LipE/LLE)、配體親脂指數(LLE AT)、配體效率依賴性親脂性(LELP)、擬合質量縮放配體效率(LE標度)、大小不依賴的配體效率(SILE)。 [4]

參見

參考文獻

  1. ^ Kuntz ID, Chen K, Sharp KA, Kollman PA. The maximal affinity of ligands. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. August 1999, 96 (18): 9997–10002. Bibcode:1999PNAS...96.9997K. PMC 17830 . PMID 10468550. doi:10.1073/pnas.96.18.9997 . 
  2. ^ Abad-Zapatero C, Metz JT. Ligand efficiency indices as guideposts for drug discovery. Drug Discovery Today. April 2005, 10 (7): 464–469. PMID 15809192. doi:10.1016/S1359-6446(05)03386-6. 
  3. ^ Hopkins AL, Groom CR, Alex A. Ligand efficiency: a useful metric for lead selection. Drug Discovery Today. May 2004, 9 (10): 430–431. PMID 15109945. doi:10.1016/S1359-6446(04)03069-7. 
  4. ^ 4.0 4.1 Shultz MD. Setting expectations in molecular optimizations: Strengths and limitations of commonly used composite parameters. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. November 2013, 23 (21): 5980–5991. PMID 24018190. doi:10.1016/j.bmcl.2013.08.029. 
  5. ^ 5.0 5.1 Abad-Zapatero C, Metz JT. Ligand efficiency indices as guideposts for drug discovery. Drug Discovery Today. April 2005, 10 (7): 464–469. PMID 15809192. doi:10.1016/S1359-6446(05)03386-6. Abad-Zapatero C, Metz JT (April 2005). "Ligand efficiency indices as guideposts for drug discovery". Drug Discovery Today. 10 (7): 464–469. doi:10.1016/S1359-6446(05)03386-6. PMID 15809192頁面存檔備份,存於互聯網檔案館).