A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries

Gregori Puigjané, Elisabet

A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries

La representació de les molècules per mitjà de descriptors moleculars és la base de moltes de les eines computacionals pel disseny de fàrmacs. Aquests mètodes computacionals es basen en l'abstracció de l'estructura química per resumir aquelles característiques rellevants sent al mateix tem...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor:	Gregori Puigjané, Elisabet
Tipo de recurso:	tesis doctoral
Estado:	Versión publicada
Fecha de publicación:	2008
País:	España
Institución:	CBUC, CESCA
Repositorio:	TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:	oai:www.tdx.cat:10803/7166
Acceso en línea:	http://www.tdx.cat/TDX-0714109-124652 http://hdl.handle.net/10803/7166
Access Level:	acceso abierto
Palabra clave:	target fishing virtual target profiling virtual ligand screening molecular descriptors perfilat virtual de lligan descriptors moleculars network pharmacology 547 615

id	ES_69d59046582b2eab4e6353cd476891ba
oai_identifier_str	oai:www.tdx.cat:10803/7166
network_acronym_str	ES
network_name_str	España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries
title	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries
spellingShingle	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries Gregori Puigjané, Elisabet target fishing virtual target profiling virtual ligand screening molecular descriptors perfilat virtual de lligan descriptors moleculars network pharmacology 547 615
title_short	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries
title_full	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries
title_fullStr	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries
title_full_unstemmed	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries
title_sort	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries
dc.creator.none.fl_str_mv	Gregori Puigjané, Elisabet
author	Gregori Puigjané, Elisabet
author_facet	Gregori Puigjané, Elisabet
author_role	author
dc.contributor.none.fl_str_mv	Mestres i López, Jordi Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut
dc.subject.none.fl_str_mv	target fishing virtual target profiling virtual ligand screening molecular descriptors perfilat virtual de lligan descriptors moleculars network pharmacology 547 615
topic	target fishing virtual target profiling virtual ligand screening molecular descriptors perfilat virtual de lligan descriptors moleculars network pharmacology 547 615
description	La representació de les molècules per mitjà de descriptors moleculars és la base de moltes de les eines computacionals pel disseny de fàrmacs. Aquests mètodes computacionals es basen en l'abstracció de l'estructura química per resumir aquelles característiques rellevants sent al mateix temps eficients en la comparació de grans llibreries de molècules. Una característica molt important d'aquests descriptors és la seva habilitat de capturar la informació rellevant per la interacció amb qualsevol proteïna independentment de l'esquelet del compost. Això permet detectar com a similars qualsevol parella de compostos amb les mateixes característiques ordenades de la mateixa manera al voltant d'esquelets essencialment diferents, una propietat a la qual hom es refereix com a "scaffold hopping". Tenint en compte això, un nou conjunt de descriptors basat en la distribució de parelles de característiques farmacofòriques centrades en els àtoms per mitjà del concepte de teoria de la informació de l'entropia de Shannon [1], anomenats SHED, s'han desenvolupat.<br/>Aquests descriptors han sigut usats amb èxit en nombroses aplicacions importants en el procés de descoberta de fàrmacs. Després de la implementació de noves tecnologies in vitro com ara el "high-throughput screening" i la química combinatòria, la capacitat de sintetitzar i assajar compostos va augmentar exponencialment però alhora la necessitat d'una selecció racional dels compostos va fer-se patent. La priorització dels compostos en termes de la predicció de la seva probabilitat de mostrar la activitat desitjada és per tant una de les primeres aplicacions del perfilat virtual basat en lligands usant els descriptors SHED.<br/>En realitat, aquesta metodologia es pot estendre al punt de vista quimiogenòmic del procés de descoberta de fàrmacs, usant els descriptors per generar models basats en ligands de totes les proteïnes amb informació de lligands. Aquesta aproximació més ampla, el perfilat virtual de proteïnes, és un pas més per completar la matriu d'activitat entre tots els possibles compostos químics i totes les proteïnes rellevants. A més, una anàlisi més aprofundida d'aquesta matriu completa generada per mitjà del perfilat virtual de proteïnes pot dur-nos a una perspectiva de farmacologia en xarxa del procés de descoberta de fàrmacs. Aquesta direcció pot ser seguida afegint a aquesta informació de lligands i proteïnes la informació relativa a rutes de reaccions i anàlisi de sistemes, donant lloc a l'anomenada biologia química de sistemes que pot ajudar a entendre els processos biològics com un conjunt i a identificar de manera més racional noves i prometedores dianes terapèutiques.
publishDate	2008
dc.date.none.fl_str_mv	2008 2009 2009 2011
dc.type.none.fl_str_mv	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format	doctoralThesis
status_str	publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv	http://www.tdx.cat/TDX-0714109-124652 http://hdl.handle.net/10803/7166
url	http://www.tdx.cat/TDX-0714109-124652 http://hdl.handle.net/10803/7166
dc.language.none.fl_str_mv	Inglés
language_invalid_str_mv	Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv	info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv	openAccess
dc.format.none.fl_str_mv	application/pdf application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv	Universitat Pompeu Fabra
publisher.none.fl_str_mv	Universitat Pompeu Fabra
dc.source.none.fl_str_mv	TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red instname:CBUC, CESCA
instname_str	CBUC, CESCA
reponame_str	TDR. Tesis Doctorales en Red
collection	TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_	1869410058291380224
spelling	A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical librariesGregori Puigjané, Elisabettarget fishingvirtual target profilingvirtual ligand screeningmolecular descriptorsperfilat virtual de lligandescriptors molecularsnetwork pharmacology547615La representació de les molècules per mitjà de descriptors moleculars és la base de moltes de les eines computacionals pel disseny de fàrmacs. Aquests mètodes computacionals es basen en l'abstracció de l'estructura química per resumir aquelles característiques rellevants sent al mateix temps eficients en la comparació de grans llibreries de molècules. Una característica molt important d'aquests descriptors és la seva habilitat de capturar la informació rellevant per la interacció amb qualsevol proteïna independentment de l'esquelet del compost. Això permet detectar com a similars qualsevol parella de compostos amb les mateixes característiques ordenades de la mateixa manera al voltant d'esquelets essencialment diferents, una propietat a la qual hom es refereix com a "scaffold hopping". Tenint en compte això, un nou conjunt de descriptors basat en la distribució de parelles de característiques farmacofòriques centrades en els àtoms per mitjà del concepte de teoria de la informació de l'entropia de Shannon [1], anomenats SHED, s'han desenvolupat.<br/>Aquests descriptors han sigut usats amb èxit en nombroses aplicacions importants en el procés de descoberta de fàrmacs. Després de la implementació de noves tecnologies in vitro com ara el "high-throughput screening" i la química combinatòria, la capacitat de sintetitzar i assajar compostos va augmentar exponencialment però alhora la necessitat d'una selecció racional dels compostos va fer-se patent. La priorització dels compostos en termes de la predicció de la seva probabilitat de mostrar la activitat desitjada és per tant una de les primeres aplicacions del perfilat virtual basat en lligands usant els descriptors SHED.<br/>En realitat, aquesta metodologia es pot estendre al punt de vista quimiogenòmic del procés de descoberta de fàrmacs, usant els descriptors per generar models basats en ligands de totes les proteïnes amb informació de lligands. Aquesta aproximació més ampla, el perfilat virtual de proteïnes, és un pas més per completar la matriu d'activitat entre tots els possibles compostos químics i totes les proteïnes rellevants. A més, una anàlisi més aprofundida d'aquesta matriu completa generada per mitjà del perfilat virtual de proteïnes pot dur-nos a una perspectiva de farmacologia en xarxa del procés de descoberta de fàrmacs. Aquesta direcció pot ser seguida afegint a aquesta informació de lligands i proteïnes la informació relativa a rutes de reaccions i anàlisi de sistemes, donant lloc a l'anomenada biologia química de sistemes que pot ajudar a entendre els processos biològics com un conjunt i a identificar de manera més racional noves i prometedores dianes terapèutiques.The representation of molecules by means of molecular descriptors is the basis of most of the computational tools for drug design. These computational methods are based on the abstraction from the chemical structure to summarize its relevant features while being efficient in the comparison of large molecule libraries. A very important feature of these descriptors is their ability to capture the information relevant for the interaction with any target independently from the scaffold of the compound. This will allow detecting as similar any two compounds with the same features arranged in the same way around essentially different scaffolds, a property referred to as scaffold hopping. With this in mind, a new set of descriptors based on the distribution of atom-centred pharmacophoric feature pairs by means of the information theory concept of Shannon entropy [1], called SHED, have been developed.<br/>These descriptors have been successfully used in a number of applications important in the drug discovery process. After the implementation of novel in vitro technologies like high-throughput screening and combinatorial chemistry, the capacity of synthesizing and testing compounds increased exponentially but the need for a rational selection of the compounds arose as well. The prioritisation of compounds in terms of their predicted chances of displaying the targeted activity is thus one of the first applications of the ligand-based virtual ligand screening based on SHED descriptors. This application has shown very good results, both in terms of enrichment of actives in the hit list and in terms of scaffold hopping ability, i.e. the novelty of the scaffolds of the found actives in the top ranked compounds.<br/>Actually, this methodology can be extended to a chemogenomics view of the drug discovery process, using the descriptors to build ligand-based models of all the proteins with any ligand information. This broader approach, the virtual target profiling, is a step towards completing the activity matrix between all possible chemical compounds and all relevant targets. Moreover, a deeper analysis of this complete matrix generated by virtual target profiling can lead us to a network pharmacology perspective of the drug discovery process. This direction can be further followed by adding to ligand-target information the information about pathways and systems approaches, leading to a systems chemical biology approach that could help understanding biological processes as a whole and identifying more rationally novel and promising drug targets.Programa de doctorat en BiomedicinaUniversitat Pompeu FabraMestres i López, JordiUniversitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut2011200920082009info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfapplication/pdfhttp://www.tdx.cat/TDX-0714109-124652http://hdl.handle.net/10803/7166TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/71662026-06-14T12:46:07Z
score	15,301603

A new Ligand-Based approach to virtual screening, and prolifing or large chemical libraries

Similares en LA Referencia