Virtual screening in structure-based drug discovery

Mini-Reviews in Medicinal Chemistry

Volumn 4, Issue 7, 2004, Pages 779-791

  Barril, X ^a   Hubbard, R E ^a   Morley, S D ^a  

^a Varnalis R/D   (United Kingdom)

Author keywords

Binding mode prediction; Docking; Hsp90; In silico screening; Seeded libraries; Structure based drug design; Virtual screening

Indexed keywords

ADENOSINE TRIPHOSPHATASE INHIBITOR; DRUG; HEAT SHOCK PROTEIN 90;

BINDING AFFINITY; BINDING ASSAY; COMPUTER PROGRAM; DRUG IDENTIFICATION; DRUG SCREENING; DRUG STRUCTURE; DRUG TARGETING; LIGAND BINDING; MOLECULAR MECHANICS; ONCOLOGY; REVIEW; SCORING SYSTEM; STRUCTURE ANALYSIS; VALIDATION PROCESS; VIRTUAL REALITY;

COMBINATORIAL CHEMISTRY TECHNIQUES; COMPUTATIONAL BIOLOGY; DATABASES, FACTUAL; DRUG DESIGN; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; STRUCTURE-ACTIVITY RELATIONSHIP;

EID: 4344632851     PISSN: 13895575     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Review

References (104)

1. Fox, S.; Wang, H.; Sopchak, L.; Farr-Jones, S. J. Biomol. Screen. 2002, 7, 313-6.
2. Mestres, J. Biochem. Soc. Trans. 2002, 30, 797-9.
3. Bajorath, J. Nat. Rev. Drug Discov. 2002, 1, 882-94.
4. Lipinski, C. A.; Lombardo, F.; Dominy, B. W.; Feeney, P. J. Adv. Drug Deliv. Rev. 2001, 46, 3-26.
5. Oprea, T. I. J. Comput. Aided Mol. Des. 2000, 14, 251-64.
6. Oprea, T. I.; Davis, A. M.; Teague, S. J.; Leeson, P. D. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2001, 41, 1308-15.
7. Stewart, L.; Clark, R.; Behnke, C. Drug Discov. Today 2002, 7, 187-96.
8. Kuntz, I. D.; Blaney, J. M.; Oatley, S. J.; Langridge, R.; Ferrin, T. E. J. Mol. Biol. 1982, 161, 269-88.
9. Brooijmans, N.; Kuntz, I. D. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2003, 28, 28.
10. Taylor, R. D.; Jewsbury, P. J.; Essex, J. W. J. Comput. Aided Mol. Des. 2002, 16, 151-66.
11. Glen, R. C.; Allen, S. C. Curr. Med. Chem. 2003, 10, 763-7.
12. Böhm, H.-J.; Stahl, M. In Reviews in Computational Chemistry; Boyd, K. B. L. a. D. B., Ed.; Wiley-VCH: Hoboken, NJ, 2002; Vol. 18.
13. Rarey, M.; Wefing, S.; Lengauer, T. J. Comput. Aided Mol. Des. 1996, 10, 41-54.
14. Eldridge, M. D.; Murray, C. W.; Auton, T. R.; Paolini, G. V.; Mee,R. P. J. Comput. Aided Mol. Des. 1997, 11, 425-45.
15. Bohm, H. J. J. Comput. Aided Mol. Des. 1994, 8, 243-56.
16. Bohm, H. J. J. Comput. Aided Mol. Des. 1998, 12, 309-23.
17. Bohm, H. J. J. Comput. Aided Mol. Des. 1992, 6, 61-78.
18. Goodsell, D. S.; Olson, A. J. Proteins 1990, 8, 195-202.
19. Meng, E. C.; Shoichet, B. K.; Kuntz, I. D. J. Comput. Chem. 1992, 13, 505-524.
20. Jones, G.; Willett, P.; Glen, R. C. J. Mol. Biol. 1995, 245, 43-53.
21. Morley, S. D.; Afshar, M. accepted, 2004.
22. Morley, S. D.; Juhos, S.; Garmendia-Doval, A. B. in preparation 2004.
23. Venkatachalam, C. M.; Jiang, X.; Oldfield, T.; Waldman, M. J. Mol. Graph Model 2003, 21, 289-307.
24. Mitchell, J. B. O.; Laskowski, R. A.; Alex, A.; Thornton, J. M. J. Comput. Chem. 1999, 20, 1165-1176.
25. Gehlhaar, D. K.; Verkhivker, G. M.; Rejto, P. A.; Sherman, C. J.; Fogel, D. B.; Fogel, L. J.; Freer, S. T. Chem. Biol. 1995, 2, 317-24.
26. Muegge, I.; Martin, Y. C. J. Med. Chem. 1999, 42, 791-804.
27. Gohlke, H.; Hendlich, M.; Klebe, G. J. Mol. Biol. 2000, 295, 337-56.
28. Rarey, M.; Kramer, B.; Lengauer, T.; Klebe, G. J. Mol. Biol. 1996, 261, 470-89.
29. Ewing, T. J.; Makino, S.; Skillman, A. G.; Kuntz, I. D. J. Comput. Aided Mol. Des. 2001, 15, 411-28.
30. Welch, W.; Ruppert, J.; Jain, A. N. Chem. Biol. 1996, 3, 449-62.
31. Pang, Y. P.; Xu, K.; Kollmeyer, T. M.; Perola, E.; McGrath, W. J.; Green, D. T.; Mangel, W. F. FEBS Lett. 2001, 502, 93-7.
32. Miller, M. D.; Kearsley, S. K.; Underwood, D. J.; Sheridan, R. P. J. Comput. Aided Mol. Des. 1994, 8, 153-74.
33. Lorber, D. M.; Shoichet, B. K. Protein Sci. 1998, 7, 938-50.
34. Jones, G.; Willett, P.; Glen, R. C.; Leach, A. R.; Taylor, R. J. Mol. Biol. 1997, 267, 727-48.
35. Morris, G. M.; Goodsell, D. S.; Halliday, R. S.; Huey, R.; Hart, W. E.; Belew, R. K.; Olson, A. J. J. Comput. Chem. 1998, 19, 1639-1662.
36. Totrov, M.; Abagyan, R. Proteins 1997, Suppl. 1, 215-20.
37. Baxter, C. A.; Murray, C. W.; Clark, D. E.; Westhead, D. R.; Eldridge, M. D. Proteins 1998, 33, 367-82.
38. Schulz-Gasch, T.; Stahl, M. J. Mol. Model. (Online) 2003, 9, 47-57.
39. Garmendia-Doval, A. B.; Morley, S. D.; Juhos, S. Proceedings of the 6th International Conference on Artificial Evolution, Marseilles (France), 2003.
40. Jenkins, J. L.; Kao, R. Y.; Shapiro, R. Proteins 2003, 50, 81-93.
41. Doman, T. N.; McGovern, S. L.; Witherbee, B. J.; Kasten, T. P.; Kurumbail, R.; Stallings, W. C.; Connolly, D. T.; Shoichet, B. K. J. Med Chem. 2002, 45, 2213-21.
42. Paiva, A. M.; Vanderwall, D. E.; Blanchard, J. S.; Kozarich, J. W.; Williamson, J. M.; Kelly, T. M. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1545, 67-77.
43. Berman, H. M.; Westbrook, J.; Feng, Z.; Gilliland, G.; Bhat, T. N.; Weissig, H.; Shindyalov, I. N.; Bourne, P. E. Nucleic Acids Res. 2000, 28, 235-42.
44. Nissink, J. W.; Murray, C.; Hartshorn, M.; Verdonk, M. L.; Cole, J. C.; Taylor, R. Proteins 2002, 49, 457-71.
45. Kramer, B.; Rarey, M.; Lengauer, T. Proteins 1999, 37, 228-41.
46. Tao, P., Lai, L. J. Comput. Aided Mol. Des. 2001, 15, 429-46.
47. Diller, D. J.; Merz, K. M. Jr. Proteins 2001, 43, 113-24.
48. Jain, A. N. J Med. Chem. 2003, 46, 499-511.
49. Pang, Y. P.; Perola, E.; Xu, K.; Prendergast, F. G. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1750-1771.
50. Knegtel, R. M.; Wagener, M. Proteins 1999, 37, 334-45.
51. Charifson, P. S.; Corkery, J. J.; Murcko, M. A.; Walters, W. P. J. Med. Chem. 1999, 42, 5100-9.
52. Fradera, X.; Knegtel, R. M.; Mestres, J. Proteins 2000, 40, 623-36.
53. Bissantz, C.; Folkers, G.; Rognan, D. J. Med. Chem. 2000, 43, 4759-67.
54. Wei, B. Q.; Baase, W. A.; Weaver, L. H.; Matthews, B. W.; Shoichet, B. K. J. Mol. Biol. 2002, 322, 339-55.
55. Bissantz, C.; Bernard, P.; Hibert, M.; Rognan, D. Proteins 2003, 50, 5-25.
56. Morley, S.D. personal communication.
57. Wang, R.; Wang, S. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2001, 41, 1422-6.
58. Tondi, D.; Slomczynska, U.; Costi, M. P.; Watterson, D. M.; Ghelli, S.; Shoichet, B. K. Chem. Biol. 1999, 6, 319-31.
59. Burkhard, P.; Hommel, U.; Sanner, M.; Walkinshaw, M. D. J. Mol. Biol. 1999, 287, 853-8.
60. Sarmiento, M.; Wu, L.; Keng, Y. F.; Song, L.; Luo, Z.; Huang, Z.; Wu, G. Z.; Yuan, A. K.; Zhang, Z. Y. J. Med. Chem. 2000, 43, 146-55.
61. Chen, I. J.; Neamati, N.; Nicklaus, M. C.; Orr, A.; Anderson, L.; Barchi, J. J., Jr.; Kelley, J. A.; Pommier, Y.; MacKerell, A. D. Jr. Bioorg. Med. Chem. 2000, 8, 2385-99.
62. Bond, C. J.; Jurica, M. S.; Mesecar, A.; Stoddard, B. L. Biochemistry 2000, 39, 15333-43.
63. Filikov, A. V.; Mohan, V.; Vickers, T. A.; Griffey, R. H.; Cook, P. D.; Abagyan, R. A.; James, T. L. J. Comput. Aided Mol. Des. 2000, 14, 593-610.
64. Perola, E.; Xu, K.; Kollmeyer, T. M.; Kaufmann, S. H.; Prendergast, F. G.; Pang, Y. P. J. Med. Chem. 2000, 43, 401-8.
65. Freymann, D. M.; Wenck, M. A.; Engel, J. C.; Feng, J.; Focia, P. J.; Eakin, A. E.; Craig, S. P. Chem. Biol. 2000, 7, 957-68.
66. Iwata, Y.; Naito, S.; Itai, A.; Miyamoto, S. Drug Des. Discov. 2001, 17, 349-59.
67. Enyedy, I. J.; Ling, Y.; Nacro, K.; Tomita, Y.; Wu, X.; Cao, Y.; Guo, R.; Li, B.; Zhu, X.; Huang, Y.; Long, Y. Q.; Roller, P. P.; Yang, D.; Wang, S. J. Med Chem. 2001, 44, 4313-24.
68. Schapira, M.; Raaka, B. M.; Samuels, H. H.; Abagyan, R. BMC Struct. Biol. 2001, 1, 1.
69. Gradler, U.; Gerber, H. D.; Goodenough-Lashua, D. M.; Garcia, G. A.; Ficner, R.; Reuter, K.; Stubbs, M. T.; Klebe, G. J. Mol. Biol. 2001, 306, 455-67.
70. Enyedy, I. J.; Lee, S. L.; Kuo, A. H.; Dickson, R. B.; Lin, C. Y.; Wang, S. J. Med Chem. 2001, 44, 1349-55.
71. Rastelli, G.; Ferrari, A. M.; Costantino, L.; Gamberini, M. C. Bioorg. Med. Chem. 2002, 10, 1437-50.
72. Lind, K. E.; Du, Z.; Fujinaga, K.; Peterlin, B. M.; James, T. L. Chem. Biol. 2002, 9, 185-93.
73. Powers, R. A.; Morandi, F.; Shoichet, B. K. Structure (Camb.) 2002, 10, 1013-23.
74. Gruneberg, S.; Stubbs, M. T.; Klebe, G. J. Med. Chem. 2002, 45, 3588-602.
75. Atreya, C. E.; Johnson, E. F.; Irwin, J. J.; Dow, A.; Massimine, K. M.; Coppens, I.; Stempliuk, V.; Beverley, S.; Joiner, K. A.; Shoichet, B. K.; Anderson, K. S. J. Biol. Chem. 2003, 29, 29.
76. Brenk, R.; Naerum, L.; Gradler, U.; Gerber, H. D.; Garcia, G. A.; Reuter, K.; Stubbs, M. T.; Klebe, G. J. Med. Chem. 2003, 46, 1133-43.
77. Wu, S. Y.; McNae, I.; Kontopidis, G.; McClue, S. J.; McInnes, C.; Stewart, K. J.; Wang, S.; Zheleva, D. I.; Marriage, H.; Lane, D. P.; Taylor, P.; Fischer, P. M.; Walkinshaw, M. D. Structure (Camb.) 2003, 11, 399-410.
78. Rarey, M.; Kramer, B.; Lengauer, T. Proteins 1999, 34, 17-28.
79. Sadowski, J.; Gasteiger, J.; Klebe, G. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 1994, 34, 1000-1008.
80. Knowles, D. Curr. Drug Discov. 2002, 31-35.
81. Dymock, B.; Barril, X.; Beswick, M.; Collier, A.; Davies, N.; Drysdale, M.; Fink, A.; Fromont, C.; Hubbard, R. E.; Massey, A.; Surgenor, A.; Wright, L. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 325-8.
82. Stebbins, C. E.; Russo, A. A.; Schneider, C.; Rosen, N.; Hartl, F. U.; Pavletich, N. P.. Cell 1997, 89, 239-50.
83. MDL Information Systems, Inc.
84. Chemical Computing Group, Inc.
85. Gasteiger, J.; Rudolph, C.; Sadowski, J. Tetrahedron Comp. Method 1990, 3, 537-547.
86. Roe, S. M.; Prodromou, C.; O'Brien, R.; Ladbury, J. E.; Piper, P. W.; Pearl, L. H. J. Med. Chem. 1999, 42, 260-6.
87. Obermann, W. M.; Sondermann, H.; Russo, A. A.; Pavletich, N. P.; Hartl, F. U. J. Cell. Biol. 1998, 143, 901-10.
88. Aherne, W.; Maloney, A.; Sharp, S.; Clarke, P.; Walton, M.; Hardcastle, A.; Boxall, K.; Richards, J.; Rowlands, M.; Newbatt, Y.; Raynaud, F.; Smith, N.; Nutley, B.; McDonald, E.; James, K.; Cheung, J.; Matthews, T.; Roe, M.; Prodromou, C.; Pearl, L.; Workman, P. Proc. Amer. Assoc. Cancer Res. 2003, 44 (2nd ed.), 4002.
89. Drysdale, M. J.; Dymock, B. W.; Barril-Alonso, X.; Workman, P.; Pearl, L. H.; Prodromou, C.; MacDonald, E. PCT Int. Appl. WO2003055860,2003.
90. Orozco, M.; Luque, F. J. Chem. Rev. 2001, 101, 203-4.
91. Shoichet, B. K.; Leach, A, R.; Kuntz, I. D. Proteins 1999, 34, 4-16.
92. Zou, X.; Sun, Y.; Kuntz, I. D. J. Am. Chem. Soc. 1999; 121, 8033-8043.
93. Carlson, H. A. Curr. Opin. Chem. Biol. 2002, 6, 447-52.
94. Carlson, H. A. Curr. Pharm. Des. 2002, 8, 1571-8.
95. Carlson, H. A.; McCammon, J. A. Mol. Pharmacol. 2000, 57, 213-8.
96. Fradera, X.; De La Cruz, X.; Silva, C. H.; Gelpi, J. L.; Luque, F. J.; Orozco, M. Bioinformatics 2002, 18, 939-48.
97. Roche, O.; Kiyama, R.; Brooks, C. L. 3rd. J. Med. Chem. 2001, 44, 3592-8.
98. Pearlman, D. A.; Charifson, P. S. J. Med. Chem. 2001, 44, 502-11.
99. Pearlman, D. A.; Charifson, P. S. J. Med. Chem. 2001, 44, 3417-23.
100. Ortiz, A. R.; Pisabarro, M. T.; Gago, F.; Wade, R. C. J. Med. Chem. 1995, 38, 2681-91.
101. Wang, T.; Wade, R. C. J. Med. Chem. 2002, 45, 4828-37.
102. Gohlke, H.; Klebe, G. J. Med. Chem. 2002, 45, 4153-70.
103. Hindle, S. A.; Rarey, M.; Buning, C.; Lengaue, T. J. Comput. Aided Mol. Des. 2002, 16, 129-49.
104. Joseph-McCarthy, D.; Thomas, B. E.; Belmarsh, M.; Moustakas, D.; Alvarez, J. C. Proteins 2003, 51, 172-88.