Plataforma antimalárica · Virtual Screening N×N

Explore o docking molecular antimalárico com o Plasmodocking

O Plasmodocking executa virtual screening N×N — cada ligante enviado é testado por docking molecular contra todos os alvos validados do Plasmodium, acelerado por GPU com o AutoDock-GPU. Mais compostos, mais alvos, em uma fração do tempo.

N×N
ligantes × alvos
2 espécies
P. falciparum · P. vivax
GPU
docking acelerado
O que é o Plasmodocking

Uma plataforma antimalárica de triagem virtual

A malária mata centenas de milhares de pessoas por ano e o parasita desenvolve resistência aos fármacos existentes. O Plasmodocking acelera a busca por novos candidatos: você envia uma biblioteca de compostos e a plataforma faz o docking de cada um contra todos os alvos proteicos validados do Plasmodium, ranqueando os mais promissores por afinidade de ligação.

Foco antimalárico

Os alvos são enzimas essenciais do P. falciparum e do P. vivax — as duas espécies responsáveis pelos casos mais graves da doença.

Triagem N×N completa

Todo ligante é ancorado contra cada alvo do banco. Nada fica de fora — a matriz inteira de pares ligante–receptor é avaliada.

Acelerado por GPU

O AutoDock-GPU executa o docking em paralelo na placa gráfica, tornando viável triar milhares de compostos contra dezenas de alvos.

Aceleração por GPU

Vantagens do AutoDock-GPU

O AutoDock-GPU oferece um aumento significativo na velocidade de cálculo do docking molecular, permitindo análises mais rápidas e a triagem virtual de milhares de compostos, ideal para estudos de larga escala.

Técnicas de otimização

Utilizando técnicas avançadas de busca e otimização, como algoritmos genéticos e busca local baseada em gradientes, o AutoDock-GPU maximiza a eficiência na identificação de poses ligante-proteína de alta afinidade.

Fórmulas utilizadas em docking molecular
Energia livre de ligação (ΔG)
ΔG = (VboundL-L − VunboundL-L) + (VboundP-P − VunboundP-P) + (VboundP-L − VunboundP-L + ΔSconf)
Função de energia potencial (V)
V = WvdwΣ(Aij/rij12 − Bij/rij6) + WhbondΣE(t)(Cij/rij12 − Dij/rij10) + WelecΣ qiqj/ε(rij)rij + WsolΣ(SiVj + SjVi)e(−r²/2σ²)
Modelo termodinâmico · estados unbound → bound
Diagrama dos estados termodinâmicos do docking molecular: interações intramoleculares e intermoleculares nos estados unbound e bound do complexo proteína-ligante

Decomposição do sistema proteína–ligante nos estados unbound e bound — base do cálculo da energia livre de ligação ΔG.

Fonte

SANTOS-MARTINS, Diogo et al. Accelerating AutoDock4 with GPUs and gradient-based local search. Journal of Chemical Theory and Computation, v. 17, n. 2, p. 1060–1073, 2021.

ManualGuia do usuário (PDF) →
A pesquisa

Ciência aberta contra a malária

Desenvolvido em parceria entre universidade e institutos de pesquisa, o Plasmodocking coloca o poder do docking molecular acelerado por GPU nas mãos de pesquisadores — facilitando estudos de descoberta de fármacos contra as formas mais perigosas da malária, causadas pelo Plasmodium falciparum e pelo Plasmodium vivax.

Fluxo operacional do Plasmodocking

Da biblioteca de compostos ao ranking de candidatos — em quatro fases.

EntradaPreparaçãoTriagem N×NResultados
01
Entrada
Recebimento do arquivo
Biblioteca de compostos em .sdf.
02
Preparação
Split dos ligantes
Separação das moléculas do .sdf.
Open Babel
03
Preparação
Preparação dos ligantes
Conversão para .pdbqt.
Meeko
04
Preparação
Consulta de receptores
Alvos validados do Banco PlasmoDocking.
05
Triagem N×N
Execução do docking
Cada par ligante–receptor (N×N) na GPU.
AutoDock-GPU
06
Resultados
Melhores energias
Menor ΔG de cada processo.
07
Resultados
Organização dos dados
Exportado em json / csv.
08
Resultados
Dashboard & 3D
Ranking e visualização dos complexos.
Open Babelsplit / conversão de formatos
Meekopreparação de ligantes → .pdbqt
AutoDock-GPUmotor de docking por GPU
Capacidades

Avanços em docking molecular

A plataforma Plasmodocking amplifica o potencial de identificação de novos medicamentos, oferecendo uma abordagem inovadora para a experimentação com docking molecular.

Análise acelerada de interações moleculares

O Plasmodocking proporciona uma análise acelerada e detalhada das interações entre ligantes e alvos moleculares, disponibilizando uma avaliação mais abrangente e eficiente dos resultados.

Estratégia aprimorada de virtual screening

A plataforma conduz um screening virtual, explorando interações moleculares para a identificação ágil e efetiva de compostos com potencial antimalárico.

Seleção criteriosa de candidatos a fármacos

O Plasmodocking avalia rigorosamente cada ligante, utilizando uma extensa biblioteca de compostos para identificar as interações mais promissoras no combate ao Plasmodium.

Banco de alvos

Seleção e preparação de macromoléculas alvo

O Plasmodocking conta com um banco de dados de macromoléculas alvo previamente selecionadas, preparadas e padronizadas. Essas macromoléculas são enzimas conhecidas do Plasmodium falciparum e do Plasmodium vivax. Elas são utilizadas nos processos de docking contra cada ligante enviado, facilitando o virtual screening com base na espécie de Plasmodium selecionada pelo usuário.

Padronização dos alvos

Cada alvo selecionado passou por um processo de padronização, no qual o redocking foi aplicado para validação. Esse processo incluiu a preparação do receptor e a definição dos parâmetros de coordenadas e tamanho da gridbox, replicando a posição original do ligante cristalizado. Foram gerados os maps de "ligand types" e realizados testes finais de docking para salvar as informações, a serem usadas nas etapas posteriores.

Disponível

Alvos Plasmodium falciparum

Em breve

Alvos Plasmodium vivax

Macromoléculas validadas com redocking dos ligantes cristalizados
Macromoléculas sem redocking de validação
Disponibilização em breve