in silico
Phase 1: In Silico Validation
- Objective
- Déterminer si le conjugué céphalosporine-ABP proposé (céfotaxime-azide) est un substrat viable pour la TEM-1 β-lactamase et ses variants mutants, et si le mécanisme de libération de l’azide est cinétiquement favorable pour un couplage bioorthogonal rapide.
- Estimated cost
- €800-2000
- Estimated duration
- 4-6 weeks
- Success criteria
- Score de docking du conjugué avec TEM-1 WT · ≤ -7.0 kcal/mol (liaison forte) · (AutoDock Vina, 10 runs indépendants, moyenne ± SD)
- ΔG de liaison pour G238S vs WT · ΔΔG ≤ -1.5 kcal/mol (liaison plus forte pour le mutant) · (MM-PBSA via GROMACS, 50 ns simulation)
- Fréquence de la mutation G238S dans les fitness landscapes existants · ≥ 5% des séquences résistantes aux céphalosporines de 3ème génération · (Requête dans Fitness Landscape Database avec filtre « cefotaxime »)
- Go if
- Au moins 2 des 3 critères de succès sont atteints, et aucune contre-indication majeure (ex: conjugué non-liant, azide non-libérable) n’est identifiée.
- No-go if
- Le conjugué ne montre aucune liaison significative avec TEM-1 WT (score > -5.0 kcal/mol) ou la libération de l’azide est cinétiquement défavorable (barrière > 20 kcal/mol).
- Pivot if
- Le conjugué se lie bien mais la libération de l’azide est lente : envisager un conjugué avec un linker plus labile (ex: ester) ou un rapporteur différent (ex: Cy5-DBCO).
- Risks
- Les simulations de docking ne capturent pas la flexibilité de la boucle Ω de TEM-1 (résidus 161-179), critique pour la liaison du substrat.Probability: mediumMitigation: Utiliser des simulations MD avec échantillonnage amélioré (metadynamique) pour la boucle Ω. Valider avec des données cristallographiques existantes (PDB: 1ERM, 1ERQ).
- La réaction SPAAC in silico est mal paramétrée, donnant des cinétiques irréalistes.Probability: lowMitigation: Utiliser des paramètres de champ de force validés expérimentalement pour les azides et les DBCO (ex: paramètres GAFF2). Comparer avec des données de cinétique SPAAC publiées (k ≈ 0.1-1 M⁻¹s⁻¹).
- Les fitness landscapes disponibles ne contiennent pas de données pour le conjugué spécifique.Probability: mediumMitigation: Utiliser des données de résistance au céfotaxime comme proxy. Si nécessaire, générer des données in silico par mutagenèse dirigée in silico (FoldX).