Incorporación de herramientas para análisis masivo de docking molecular a un entorno galaxy/computación de alto rendimiento

Abstract

El docking molecular es una metodolog´ıa ampliamente utilizada en el disen˜o racional de f´arma- cos y permite la predicci´on de complejos de prote´ınas y ligandos, que son ordenados por su energ´ıa de interacci´on. Existen experimentos de docking donde se han calculado complejos con algunas mol´eculas contenidas en bibliotecas de hasta 100 mol´eculas y en bibliotecas masivas de varios cien- tos de miles a millones, este u´ltimo necesita de cavidades acotadas en la estructura 3D del blanco terap´eutico. Los programas utilizados son autodock/vina y DOCK6, el primero es utilizado prin- cipalmente para realizar docking de pequen˜as bibliotecas y el u´ltimo para docking de bibliotecas masivas. Hemos desarrollando algunos script en python que facilitan la realizaci´on de estas ta- reas de docking masivo de compuestos. Estas herramientas nos permiten el disen˜o de metodolog´ıa complementarias y automatizadas de preparaci´on de archivos para docking regulares y masivos, permitiendo su automatizaci´on y comparaci´on. El an´alisis de los resultados de docking, la pre- dictibilidad de ´atomos en los ligandos es fundamental para determinar farm´acoforos (elementos moleculares min´ımos de interacci´on), as´ı como la identificaci´on en el receptor de los amino´acidos involucrados en las interacciones y su contribuci´on energ´etica. La utilizaci´on de estas herramientas en python no es trivial por lo que nos propusimos disponer de este entorno en Galaxy, esta es una herramienta inform´atica que ofrece el marco para crear una interfaz de usuario flexible, para per- mitir la ejecuci´on de nuestras aplicaciones en un entorno Web. La implementaci´on en Galaxy nos permiti´o una interfaz web de ejecuci´on de las herramientas creadas en python en forma transparen- te para el usuario de un clu´ster de computadoras, realizar docking moleculares con compatibilidad entre interfaces, caracterizar los complejos y analizarlos en una forma r´apida y detallada, entregan- do informe de los resultados que nos permite disen˜ar y proponer experimentos de validaci´on de los complejos propuestos.