分子对接

作者: Peng_001 | 来源:发表于2020-06-09 10:48 被阅读0次

蛋白质-蛋白质 分子对接

我们可以通过分子对接,docking,技术对蛋白质四级结构进行预测。

分子对接会尝试所有可能的结合形式,并根据打分函数给每种形式打分排名。(能量越低越稳定)

对接过程会考虑如下因素:

  • 形状互补
  • 亲疏水性
  • 表面电荷分布

一共有两种蛋白质-蛋白质分子对接方式:
rigid docking 刚性对接:目前可用的大多数软件为刚性对接。
flexible docking 柔性对接(蛋白质真实状态):计算量大,可用软件少,且多为收费。


使用zock 进行分子对接

  • 需要学校邮箱(但好像有的学校不在名单中无法使用)


    http://zdock.umassmed.edu/
  • 可以进一步选择


  • 大约30min


PDBePISA 进行蛋白对接分析

可以对分子对接比较后的结果进行分析。

  • 可以在interface 界面下查看相关的信息
    自动能结果小于零才有意义


  • interfacing residues 界面记录了所有参与相互作用的残基

蛋白质小分子对接

  • 刚性对接:小分子总是柔性的,蛋白质上结合小分子的部位被认为是刚性的。
  • 柔性对接:小分子总是柔性的,蛋白质上结合小分子的部位被认为是刚性的。

使用autodock和MGLtools进行小分子对接

http://autodock.scripps.edu/
autodock 并没有设计图形化界面(貌似mac 是的),因此需要我们下载相关的软件,手动移动到工作目录后用命令行打开。(还需要python2 的开发环境)
相关安装可以参见
http://autodock.scripps.edu/downloads/autodock-registration/autodock-4-2-download-page

接着安装mgltools
http://mgltools.scripps.edu/downloads
记得选择匹配自己cpu型号的安装包(intel)
mac 需要配备xcode 11才可以打开!

  • 准备好ligand 与protein 文件

  • 打开autodock 后,首先载入ligand 文件。

  • 为ligand 添加氢键和电荷。



  • 选中对接的配体


  • 找出配体中心


  • 找出可旋转键


  • 导出为pdbqt 文件,配体就设置完成了。


  • 同配体一样,预处理(氢、电荷)

  • 将蛋白质设定为对接蛋白质


  • 设置对接参数



  • box 的设定可以参考该蛋白质和其他已发表文章中的小分子对接的位置。


  • 导出gpf 文件。

  • 使用autodock4
    打开终端,进入导出的gpf 文件目录下。

$ autogrid4 -p test.gpf -l test.glg
  • 继续回到autodock 界面。在docking 栏目下选择rigid 文件,即之前保存的蛋白的pdbqt 文件。

  • 接着在ligend 栏目里选择open,打开配体的pdbqt文件。并接受默认参数设定。

  • 一共有第三个算得快,但第一个算得更精准(耗时也长一些)。


  • 再选择docking parameter,接受默认选项。

  • 输出docking 文件


  • 再回到终端,开始对接

$ autodock4 -p test.dpf -l test.dlg
  • 删除之前载入的内容,导入对接结果(dlg文件),和蛋白质文件。
    导入后的初始内容,为对接前的结果。



  • 这个工具条可以将结果根据能量由低到高显示出来。


  • 点击play 可以看到前50个对接的结果。(按顺序第一个则比对最好,排名最高)

  • 可以看到对接结果能量都是小于0的



  • 查看小分子和蛋白相互作用的细节。可以看到蛋白质与小分子产生氢键的位置。



  • 只保留排名最高的比对结果。并保存结果。


  • 将文件信息合并到原蛋白pdb文件,形成小分子-蛋白复合物的pdb 文件。接着可以用vmd 等软件做进一步处理。



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