A computational approach for predicting off-target toxicity of antiviral ribonucleoside analogues to mitochondrial RNA polymerase
Notice bibliographique
Résumé
In the development of antiviral drugs that target viral RNA-dependent RNA polymerases, off-target toxicity caused by the inhibition of the human mitochondrial RNA polymerase (POLRMT) is a major liability. Therefore, it is essential that all new ribonucleoside analogue drugs be accurately screened for POLRMT inhibition. A computational tool that can accurately predict NTP binding to POLRMT could assist in evaluating any potential toxicity and in designing possible salvaging strategies. Using the available crystal structure of POLRMT bound to an RNA transcript, here we created a model of POLRMT with an NTP molecule bound in the active site. Furthermore, we implemented a computational screening procedure that determines the relative binding free energy of an NTP analogue to POLRMT by free energy perturbation (FEP), i.e. a simulation in which the natural NTP molecule is slowly transformed into the analogue and back. In each direction, the transformation was performed over 40 ns of simulation on our IBM Blue Gene Q supercomputer. This procedure was validated across a panel of drugs for which experimental dissociation constants were available, showing that NTP relative binding free energies could be predicted to within 0.97 kcal/mol of the experimental values on average. These results demonstrate for the first time that free-energy simulation can be a useful tool for predicting binding affinities of NTP analogues to a polymerase. We expect that our model, together with similar models of viral polymerases, will be very useful in the screening and future design of NTP inhibitors of viral polymerases that have no mitochondrial toxicity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».