Фармакофорное моделирование и молекулярный докинг новых лигандов BMP7: идентификация перспективных соединений
Автор: Шайкина М.А.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 4-1 (115), 2026 года.
Бесплатный доступ
Проблема регуляции костного ремоделирования и регенерации тканей через рецептор BMP7 остаётся недостаточно изученной, несмотря на его ключевую роль в дифференцировке стволовых клеток, воспалении и развитии органов. Применяемые в настоящее время подходы к терапии остеопороза, артрита и некоторых форм рака не всегда учитывают потенциал модуляции сигнальных путей BMP7. В данной работе применены биоинформатические методы идентификации потенциальных лигандов комплекса BMP7, с использованием общедоступных баз данных: Protein Data Bank (PDB), UniProt и PubChem. Предлагается подход, основанный на рациональном дизайне лекарственных средств: построение фармакофорных моделей и последующий виртуальный скрининг, осуществленный на платформе Pharmit. Для оценки взаимодействия отобранных лигандов с биомишенью применены молекулярный докинг в пакете программ AutoDock 4 и последующей оптимизация пространственного расположения лиганд в активном центре рецептора с анализом его наиболее стабильной конформации в программном комплексе ChimeraX. Определены перспективные соединения, которые рекомендуются для дальнейшей экспериментальной валидации и могут способствовать разработке более специфичных терапевтических средств. Осуществление контроля над молекулярными механизмами взаимодействия лиганд-рецептор является необходимым условием для создания эффективных лекарственных препаратов для лечения заболеваний суставов, остеопороза и онкологических патологий.
Bmp7, молекулярный докинг, tgf-β, биоинформатика, фармакофорное моделирование, виртуальный скрининг
Короткий адрес: https://sciup.org/170213451
IDR: 170213451 | DOI: 10.24412/2500-1000-2026-4-1-36-44
Pharmacophore modeling and molecular docking of new BMP7 ligands: identification of promising compounds
The problem of regulating bone remodeling and tissue regeneration through the BMP7 receptor remains insufficiently studied, despite its key role in stem cell differentiation, inflammation, and organ development. Currently used therapeutic approaches for osteoporosis, arthritis, and certain forms of cancer do not always take into account the potential of modulating BMP7 signaling pathways. In this work, bioinformatics methods were applied to identify potential ligands of the BMP7 complex using publicly available databases: Protein Data Bank (PDB), UniProt, and PubChem. An approach based on rational drug design is proposed: the construction of pharmacophore models followed by virtual screening carried out on the Pharmit platform. To assess the interaction of selected ligands with the biological target, molecular docking was performed using the AutoDock 4 software package, followed by optimization of the spatial arrangement of the ligand in the receptor’s active site and analysis of its most stable conformation using the ChimeraX software suite. Promising compounds were identified, which are recommended for further experimental validation and may contribute to the development of more specific therapeutic agents. Control over the molecular mechanisms of ligand-receptor interaction is a necessary condition for the development of effective drugs for the treatment of joint diseases, osteoporosis, and oncological pathologies.
