Katchalski-Katzir_algorithm
Katchalski-Katzirアルゴリズムは、Ephraim Katchalski-Katzir、Isaac Shariv、およびMiriamEisensteinによって開発された剛体分子のドッキングのためのアルゴリズムです。
1990年、イスラエル国の元大統領であるエフライム・カツィア・カツィール教授が、ワイツマン科学研究所に物理学者、化学者、生物学者のグループを集め、分子間認識について話し合いました。これらの議論の結果の1つは、当時物理学博士課程の学生であったIsaacShariv博士によって提案されたKatchalski-Katzirアルゴリズムでした。アルゴリズムは、構造化学部門のミリアム・エイゼンシュタイン博士によってコンピュータープログラムMolFitに実装されました。
これは純粋に幾何学的なアルゴリズムですが、一部の拡張機能は静電気も実装しています。
アルゴリズムの最初のステップは、分子をグリッドにマッピングすることです。グリッドの各ポイントは、次のいずれかとしてマークされます。
分子の外側
分子の表面に
分子の内部
このアルゴリズムは、表面の接触を増やし、ボリュームのオーバーラップを最小限に抑えます。単一のアラインメントに対してこのようなスコアを計算するのは簡単ですが、分子をアラインメントしてすべてを単純に反復する方法は多すぎます。
多くのアライメントのスコアを効率的に計算するために、高速フーリエ変換（FFT）が両方のグリッドに適用されます。グリッドをFFT形式にすると、さまざまな配置のスコアを非常にすばやく計算できます。
Katchalski-Katzirアルゴリズムは高速ですが、かなり制限されたアルゴリズムです。これは通常、明らかに間違った候補構造をすばやく除外するために使用されます。構造はKatchalski-Katzirスコアが良好である（つまり、幾何学的に適合している）場合がありますが、たとえば、静電相互作用が好ましくないか、疎水性基と親水性基が互いに向き合っているため、全体的に適合性が非常に低くなります。このような構造は後で除外できるため、これは深刻な問題ではありません。より大きな問題は、好ましい構造がアルゴリズムによって拒否された場合です。これが発生する可能性のあるいくつかのケースには、非常に強い引力によって克服される悪い幾何学的適合、または相互作用（誘導適合）のためにターゲットの形状が変化する場合が含まれます。
Katchalski-Katzirアルゴリズムを実装するプログラムには、MolFit とFTDockが含まれます。
も参照してください
畳み込み定理
分子モデリング
参考文献
^ カツィール、エフライム（2009）。「第33章」。人生の物語（英語版）。カーメル出版社。ISBN 978-965-540-026-7。
^ Katchalski-Katzir E、Shariv I、Eisenstein M、Friesem AA、Aflalo C、Vakser IA（1992）。「分子表面認識：相関技術によるタンパク質とそのリガンド間の幾何学的適合の決定」。Proc Natl AcadSciUSA。89（6）：2195–2199。Bibcode：1992PNAS…89.2195K。土井：10.1073/pnas.89.6.2195。PMC48623。_ PMID1549581。_ ^ 「MolFit」。ワイツマン科学研究所。
^ 「FTDock（v2.0）」。構造バイオインフォマティクスグループ。