Comprehensive Evaluation of End-Point Free Energy Methods in DNA–Ligand Interaction Predictions
Notice bibliographique
Résumé
Deoxyribonucleic acid (DNA) serves as a repository of genetic information in cells and is a critical molecular target for various antibiotics and anticancer drugs. A profound understanding of small molecule interaction with DNA is crucial for the rational design of DNA-targeted therapies. While the molecular mechanics/Poisson–Boltzmann surface area (MM/PBSA) and molecular mechanics/generalized Born surface area (MM/GBSA) approaches have been well established for predicting protein–ligand binding, their application to DNA–ligand interactions has been less explored. In this study, we systematically investigated the binding of 13 diverse small molecules to DNA, evaluating the accuracy of DNA–ligand interaction predictions across different solvation approaches, interior dielectric constants (ε in ), and molecular force fields. Our results demonstrate that MM/PBSA, using energy-minimized structures (the bsc1 force field and ε in = 20), provides the best correlation ( R p = −0.742) with experimental binding affinities, surpassing the performance of rDock scoring functions (best R p = −0.481). Notably, the interior dielectric constant was found to significantly impact DNA–ligand binding free energy predictions, especially for MM/PBSA. Moreover, both MM/PBSA and MM/GBSA predictions (ε in = 16 or 20) exhibited superior performance in distinguishing native-like binding modes within the top-10 poses from decoys, compared to the molecular docking tools used in this study. However, the popular docking software PLANTS demonstrates notable efficacy in predicting the top-1 binding pose. Given the considerably higher computational cost of MM/PBSA, MM/GBSA rescoring with higher ε in = 16 or 20 is more efficient for recognizing the native-like binding poses for DNA–ligand systems. This study presents the first detailed exploration of end-point free energy calculations in the context of DNA–ligand interactions and offers valuable insights for the application of the MM/PB(GB)SA methods in this domain.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».