LABIOQUIM · Fiocruz Rondônia · UNIR
Sobre o eAutoDock
Uma plataforma web para calcular a energia de ligação de uma pose ligante–receptor já conhecida, no campo de força do AutoDock 4.2, sem procurar outras conformações.
O que é
Em prospecção de fármacos, o docking e o virtual screening encaixam candidatos no sítio de uma proteína e usam a energia de ligação como métrica. A energia que melhor representa o complexo experimental, porém, é a da pose cristalográfica — não a de uma pose reencontrada por busca. Obter esse número no AutoDock 4 exige preparar o ligante e o receptor, montar a caixa de grade e pedir avaliação de ponto único (EPDB), com os parâmetros certos. Feito à mão, o processo é lento e fácil de errar.
O eAutoDock faz essa avaliação no navegador. Você envia as estruturas; o servidor protona, monta a caixa a partir do ligante, gera os mapas AutoGrid4 e devolve ΔG, Ki/Kd, eficiência de ligante, pontes de hidrogênio e o parágrafo de métodos. A pose não é otimizada.
O que calcula, e o que não calcula
O modo EPDB do AutoDock 4.2 avalia a pose fornecida. O ΔG reportado usa os coeficientes AD4.2 (van der Waals, hidrogênio, eletrostática, dessolvatação e termo torsional). A Ki sai na unidade mais legível (mM a fM) e também como pKi. A eficiência de ligante é −ΔG dividido pelo número de átomos pesados.
Não há busca Lamarckiana, AutoDock Vina nem virtual screening de bibliotecas. Se o ligante ficar fora da caixa ou houver choque estérico grave com o receptor, o cálculo para: a pose deixou de ser uma estrutura de entrada válida para rescoring.
Como o cálculo corre hoje
O envio cria um job assíncrono (Celery + Redis). O receptor é preparado com MGLTools 1.5.7 (prepare_receptor4.py -A hydrogens -U nphs_lps_waters); o ligante, com prepare_ligand4.py -A hydrogens. O DPF de ponto único sai de prepare_dpf42.py -e. A caixa cobre o ligante mais um padding em ångström.
Complexos PDB e IDs do RCSB são fatiados no próprio site: cadeias, HETATM e cofatores. Água e solventes saem. AltLocs resolvem-se pela ocupação maior.
O artigo
O trabalho que descreve a ferramenta foi publicado em 2024. A validação usou dois complexos de Plasmodium falciparum com resolução melhor que 2 Å: falcilisina–mefloquina (PDB 7DIA) e fosfoetanolamina metiltransferase–sinefungina (PDB 3UJ8). O redocking clássico (algoritmo genético lamarckiano) reproduziu as poses (RMSD 0,02 Å e 0,15 Å). As energias EPDB do eAutoDock ficaram próximas das do redocking; o artigo argumenta que a energia de corte para virtual screening deve ser a do cristal, não a da pose redocada.
Resumo
Um dos ensaios in silico mais usados na prospecção de fármacos é o virtual screening por docking. Independentemente do receptor, é preciso uma métrica — a mais robusta é a energia de ligação de um ligante bem encaixado no sítio. Este trabalho apresenta o eAutoDock, uma ferramenta web que calcula essa energia na posição original da molécula, sem movê-la. Desenvolvido em Python e Django, integra Open Babel e MGLTools, aceita PDB e define a grade automaticamente. Complexos cristalizados validaram o sistema: as energias coincidiram com o redocking no AutoDock4.
Texto condensado a partir do resumo publicado (CC BY-NC 4.0). O artigo completo está no DOI.
Tabela 1 do artigo — redocking versus eAutoDock
| PDB | RMSD (Å) | Redocking | eAutoDock |
|---|---|---|---|
| 7DIA | 0,02 | −5,88 kcal/mol | −4,91 kcal/mol |
| 3UJ8 | 0,15 | −9,82 kcal/mol | −9,25 kcal/mol |
Macedo et al., 2024, tabela 1. Números da versão publicada; o motor atual usa MGLTools 1.5.7, DPF AD4.2 e caixa derivada do ligante com padding, então um recálculo hoje pode diferir um pouco.
Como citar
Macedo, E. H. P. de, Guariero, F. L., Paiva, C. L. O., Cunha, L. M. da, & Zanchi, F. B. (2024). eAutoDock - Aplicação WEB para cálculo de energia de ligação entre ligante e proteína. Observatório de la Economía Latinoamericana, 22(10), e7051. https://doi.org/10.55905/oelv22n10-049
Equipe
O eAutoDock nasceu no Laboratório de Bioinformática e Química Medicinal (LABIOQUIM), na Fiocruz Rondônia / Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde, em Porto Velho, com a Universidade Federal de Rondônia. O laboratório pesquisa candidatos a fármacos para problemas de saúde da Amazônia — malária, dengue, leishmaniose, ofidismo — na interface de física, química, biologia e computação.
Eduardo Hernany Pantoja de Macedo
Autor principal
Graduando em Ciências da Computação · Universidade Federal de Rondônia (UNIR)
[email protected]Fernando Loza Guariero
Coautor
Graduando em Licenciatura em Química · Universidade Federal de Rondônia (UNIR)
[email protected]Cristian Lucas Oliveira Paiva
Coautor
Graduando em Biomedicina · Centro Universitário São Lucas — Afya
[email protected]Lucas Marques da Cunha
Coautor
Doutor em Bioinformática · Universidade Federal do Rio Grande do Norte · UNIR
[email protected]Fernando Berton Zanchi
Orientador · pesquisador responsável do LABIOQUIM
Doutor em Biologia Experimental · Fiocruz Rondônia · Universidade Federal de Rondônia
[email protected]
Afiliações e e-mails conforme o artigo. Código do laboratório: github.com/LABIOQUIM. Página do LABIOQUIM: Fiocruz Rondônia.