2つの水素結合を形成する能力を持つ、既知の構造1リガンドプローブ基の分子上のエネルギー的に好ましい結合部位を決定する際に使用する水素結合機能のさらなる開発

水素結合の方向性特性は、分子間相互作用の特異性を決定する上で大きな役割を果たします。これらの特性を明示的に考慮するエネルギー関数は、グリッド法による既知の構造の分子上のエネルギー的に好ましいリガンド結合部位を決定するために開発されています（Goodford、P.J.J。Med。Chem。Chem。1985、28、849。Boobbyer、D.N.A。グッドフォード、P.M。この方法では、より大きなリガンドの一部である可能性のある標的分子と小さな化学グループ（プローブ）の間の相互作用エネルギーは、Lennard-Jones、静電、および水素結合項で構成されるエネルギー関数を使用して計算されました。後者の用語は、水素結合の長さの関数、水素結合原子での方向、およびそれらの化学的性質でした。現在、2つの水素結合を形成する能力を備えたプローブによって作られた水素結合の空間分布を考慮した水素結合エネルギー関数について説明します。これらの機能は、水素結合の実験的に観察された角度依存性をモデル化するように設計されました。また、相互作用エネルギーが最適化されているプローブの位置と方向を見つける手順についても説明します。この手順の使用は、生物学的および薬理学的関心の例によって実証されており、他の理論的アプローチや実験的観察と一致する結果を生成できることを示しています。

The directional properties of hydrogen bonds play a major role in determining the specificity of intermolecular interactions. An energy function which takes explicit account of these properties has been developed for use in the determination of energetically favorable ligand binding sites on molecules of known structure by the GRID method (Goodford, P.J.J. Med. Chem. 1985, 28, 849. Boobbyer, D.N.A.; Goodford, P.J.; McWhinnie, P.M.; Wade, R.C.J. Med. Chem. 1989, 32, 1083). In this method, the interaction energy between a target molecule and a small chemical group (a probe), which may be part of a larger ligand, was calculated using an energy function consisting of Lennard-Jones, electrostatic, and hydrogen bond terms. The latter term was a function of the length of the hydrogen bond, its orientation at the hydrogen-bonding atoms, and their chemical nature. We now describe hydrogen bond energy functions which take account of the spatial distribution of the hydrogen bonds made by probes with the ability to form two hydrogen bonds. These functions were designed so as to model the experimentally observed angular dependence of the hydrogen bonds. We also describe the procedure to locate the position and orientation of the probe at which the interaction energy is optimized. The use of this procedure is demonstrated by examples of biological and pharmacological interest which show that it can produce results that are consistent with other theoretical approaches and with experimental observations.