Tóm tắtPhương pháp PROPKA để dự đoán các giá trị pKa của các dư lượng có khả năng ion hóa trong protein đã được mở rộng để bao gồm ảnh hưởng của các ligand không phải protein đối với các giá trị pKa của protein cũng như dự đoán sự thay đổi của các giá trị pKa của các nhóm ion hóa trên chính ligand đó. Phiên bản mới này của PROPKA (PROPKA 2.0) được phát triển, trong khả năng có thể, bằng cách điều chỉnh các quy tắc kinh nghiệm cơ bản của PROPKA 1.0 cho các nhóm chức năng của ligand. Do đó, tốc độ của PROPKA được duy trì, giúp tính toán các giá trị pKa của tất cả các nhóm ion hóa trong vòng vài giây cho hầu hết các protein. Sự điều chỉnh này đã được xác minh bằng cách so sánh dự đoán của PROPKA 2.0 với dữ liệu thực nghiệm cho 26 phức hợp protein–ligand bao gồm trypsin, thrombin, ba loại pepsin, protease HIV-1, chymotrypsin, xylanase, hydroxynitrile lyase và dihydrofolate reductase. Đối với trypsin và thrombin, đã quan sát thấy sự thay đổi trạng thái proton hóa lớn (|n| > 0.5) một cách thực nghiệm đối với 4 trong số 14 phức hợp ligand. PROPKA 2.0 và phương pháp PEOE của Klebe (Czodrowski P et al. J Mol Biol 2007;367:1347–1356) đều xác định được ba trong bốn sự thay đổi trạng thái proton hóa lớn. Các thay đổi trạng thái proton hóa do sự liên kết của plasmepsin II, cathepsin D và endothiapepsin với pepstatin được dự đoán trong khoảng 0.4 đơn vị proton ở pH 6.5 và 7.0, tương ứng. Các kết quả của PROPKA 2.0 cho thấy rằng các thay đổi cấu trúc do sự liên kết của ligand có tác động đáng kể đến việc tiếp nhận/giải phóng proton, cũng như các dư lượng xa vị trí liên kết, chủ yếu do sự thay đổi trong môi trường cục bộ của một dư lượng cụ thể và do đó là sự thay đổi trong mạng lưới liên kết hydro cục bộ. Tổng thể các kết quả gợi ý rằng PROPKA 2.0 cung cấp một mô tả tốt về các tương tác protein–ligand mà có ảnh hưởng quan trọng đến các giá trị pKa của các nhóm có khả năng titratable, cho phép xác định nhanh chóng và chính xác các trạng thái proton hóa của các dư lượng chính và các nhóm chức năng của ligand trong vị trí liên kết hoặc hoạt động của một protein. Proteins 2008. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.
