我们提出了一个基于自由能微扰 (FEP) 计算、化学合成、生物物理绘图和 X 射线晶体学迭代的强大协议,以揭示拮抗剂系列与 A 2A腺苷受体 (AR)的结合模式。最初使用侧链 FEP 模拟对生物物理作图实验中的8 个 A 2A AR 结合位点突变进行分析,并在替代结合模式下进行。结果明显支持了一种结合模式,该模式随后被用于设计新的色酮衍生物。它们对 A 2A AR 的亲和力通过配体-FEP 计算循环进行实验测定和研究,验证了所提出的不同化学取代基的结合方向。随后对具有低亲和力和高亲和力色酮衍生物的 A 2A AR进行的 X 射线晶体学证实了预测的结合方向。这里报道的新分子和结构是由自由能计算驱动的,并提供了与 A 2A AR 结合的拮抗剂的新见解,A 2A AR 是免疫肿瘤学中的一个新兴靶点。