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蛋白对接_【分子对接教程】蛋白/核酸/多肽-小分子对接(Vina)

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用途

采用Autodock Vina程序来进行分子对接运算以探究蛋白质、核酸和多肽与有机小分子间的相互作用机制

预备知识

分子对接的算法流程

  1. 将配体放入受体的内部凹槽中,并通过优化其在该区域内的构象形状来获得可能的结合构象;
  2. 通过评估每一种结合构象的质量来筛选出最优候选结构,并将其定义为关键结构。

定义口袋

该步骤的目的是告知程序在受体中哪个区域进行分子对接。

方式:设计一个包裹将口袋围合起来,并使配体分子在此包裹内参与分子对接过程(搜索构象并进行评价)。

计算模式

本方案提供3种计算模式:

柔性和可调性配体对接是该方法的核心功能,在上述分子对接算法流程中的两个关键步骤。

  • 原位优化
    当配体分子位于受体内部时,在受体存在的条件下可应用该模式以达到最佳构象以获得评分。
    常见于对晶体结构中的配体进行优化以及手动或软件对接结果的研究,并涉及局部化学修饰对结合能力的影响。

  • 打分评价
    一旦配体分子(的位置信息)已通过特定手段处于受体凹槽内,采用该模式对其相互作用构象进行评分评估。
    通常用于比较各类软件的对接效果、评估不同相互作用构象的优势与不足。

对接打分

该系统评估分子对接的指标为Affinity,其数值大小直接反映了分子与目标蛋白之间相互作用的力量程度。通常遵循以下经验准则(rule of thumb):

  • \text{Affinity} > -4 \text{ kcal}/\text{mol}时(\text{Affinity} > -4 kcal/mol),分子间的相互作用被认定为较弱或者不存在;
    • \text{-7} < \text{Affinity} \leqslant \text{-4}(单位:kcal/mol),则表明分子间的相互作用强度处于中等水平;
    • \text{Affinity} \leqslant \text{-7}(kcal/mol)时,则分子间表现出较强的相互作用。

注意:这一规定并非完全适用,并非绝对有效;建议最好以实证研究为基础进行分析比较,并考虑采用其他评估方法进行比较分析。

入口

平台地址:https://cloud.yinfotek.com

计算方案

计算方案

步骤

配置任务

  1. 上传受体配体文件

注意:两者须事先处理,可参考《处理PDB结构》和《准备化合物结构》教程。

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2. 定义对接口袋,有三种方式:

设置参数 若已知盒体的坐标及其尺寸 可直接填写盒子中心坐标并选择盒子大小中的边长参数

请提交分子坐标文件以确定一个盒子中心位置。例如以下几种场景:

  1. 晶体结构中的共晶配体
  2. 软件预测所得的口袋位点
  3. 其他特定研究需求下的分子配置

以上输出符合所有要求

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3. 点击【显示盒子】;

显示盒子

显示盒子

观察视图中的"盒子"区域:判断该区域是否足够大以包裹住口袋,并能完全容纳配体分子?如果无法满足,则需要调整"盒子中心"位置或"盒子大小"设置,并单击【显示盒子

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5. 选择【计算模式】及设置其他参数

    • 能量范围:输出构象间的最大能量差距,在数值越小时则能获得较少的构象;
  • 搜索极限:涉及构象搜索的穷尽度,在配体结构具备较多可旋转键(即柔性较强)时应当提高该指标;
  • 随机种子:用于调控输出结果的空间多样性。若未设置则默认为无;若指定为正整数值,则可确保结果具有再现性。
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6. 点击【提交】。

分析结果

我的项目

查看

我的项目

我的项目

浏览评分数据库以分析各构象的评分分布情况,并对比不同化合物之间的评分差异。

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2. 分析相互作用
利用视图来考察受体与配体之间的相互作用机制,在实验结果中筛选出既符合预期又有助于解释该问题的关键结合模式。通过控制面板调节显示样式后,在需要时可将残基标签隐藏起来,并借助Photoshop等工具对图片进行修饰处理,并添加相应的标签。

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提取

提取

提取

提取

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合成复合物的步骤与提取构象类似。此功能主要负责生成受体与对接结果的复合物,并供其他分析使用。

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5. 文件列表
从这里可以下载所有计算文件。

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其他计算教程:

【分子对接教程】蛋白/核酸/多肽-小分子对接(DOCK 6.9)

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