Linux中autoduck批量对接,科学网—用AutoDock进行分子对接教程——半柔性对接 - 杜文义的博文...

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Autodock分子对接教程

First release：2017-12-20  Last update: 2018-07-24

Autodock是一款分子对接软件包，开源且免费，官方网址是，目前最新的版本是AutoDock 4.2.6，包括AutoDock和AutoGrid两个模块，AutoDock软件包下载地址为，包括Linux、Mac OS和Windows版本以及源代码。

AutoDockTools是AutoDock对接的可视化程序，最新版本为MGLTools1.5.6，下载地址为。在此，软件的安装过程就不赘述，不属于本教程的范围。下面将采用AutoDock进行半柔性对接(对接受体蛋白设为刚性，对接配体小分子设为柔性)，Windows 7系统，希望对分子对接的入门者有所帮助。

本教程采用蛋白酶的晶体结构作为分子对接的受体，结构中的配体IOS作为对接的配体分子。

1、从蛋白质数据库中下载晶体结构，用分子查看软件将配体IOS的结构提取出来(pymol，viewerpro，Discovery Studio等软件均可)，并用其他工具进行加氢，电荷，质子化状态确认，最后保存成为ligand.pdb作为分子对接的配体结构；

2、将晶体结构1YT9删掉配体IOS和多余的水分子，保存成为protein.pdb，作为分子对接的受体结构；

3、将结构保存到保存到E:\autodock_test\路径，用AutoDockTools打开ligand.pdb，点击Ligand——Input——Choose，如下图所示，选择ligand作为AutoDock4对接的分子，点击后，软件会提示结构中有41个非极性氢原子，18个芳香碳原子，18个可旋转建等信息，点击确定即可；

4、点击Ligand——Output——Save as PDBQT，保存成为ligand.pdbqt文件，该文件中包含了配体结构中的原子信息和可旋转建的信息等；

5、用ADT打开protein.pdb文件，在左侧的方框中勾选上protein，点击Edit——Hydrogens——Add，为蛋白质结构加氢原子(由于解析技术的原因，氨基酸的氢原子在晶体结构中是不存在的，因此需要手动加氢原子)

6、选择Grid——Macromolecule——Choose，点击选择protein作为AutoDock4的对接分子(Select Molecule)，软件提示：结构中没有非键原子，有1280个非极性氢原子，点击确定，保存成为protein.pdbqt文件；

7、点击Grid——Set Map Types——ChooseLigand，选择ligand；

8、选择Grid——Grid Box设置对接的盒子大小，坐标，格点数，隔点距离，这一步需要自己根据不同的结构来进行具体确认，本文简单提供常用的步骤：a查阅文献，晶体结构数据库寻找配体可能的结合位点附近的重要氨基酸残基，b用文本文件打开protein.pdb文件，查看对应氨基酸残基其中任意原子(一般考虑CA原子)的坐标，c在对接的Center Grid Box中输入对应的坐标即可，对接的中心坐标并不一定非常准确，最终目标是对接的盒子包含了配体可能结合的最大区域即可，本文参数设置为x=72，y=58，z=46，Spacing=0.375，xyz分别表示在各方向上的格点的数量，Spacing表示每个格点的长度，盒子中心坐标为(15.562，26.593，3.607)，设置完成后可以在图形界面查看盒子的具体位置。

9、点击File——Close saving current保存盒子信息，选择Grid——Output——Save GPF，保存为protein_ligand.gpf文件(注意Windows下要手动添加文件名后缀)；

10、点击Docking——Macromolecule——Set RigidFilename，选择protein.pdbqt文件，将受体蛋白质设置为刚性；

11、同样的方法Docking——Ligand——Choose，选择配体，设置初始位置等信息，点击Accept即可；

12、选择Docking——Output——Lamrckian GA 4.2，选择拉马克遗传算法作为对接算法，保存成为protein_ligand.dpf文件(Windows下手动加后缀)，dpf文件中包含了分子对接的信息，默认对接的构象数为10个，可以用文本编辑器打开dpf文件，手动修改对接的构象数目(ga_run  10)；

至此，分子对接的准备文件就完成了，接下来就是运行Autogrid和AutoDock程序了，笔者偏好用命令行的方式运行对接，windows下安装好autodock后需要设置环境变量，方法为：进入系统高级设置，“高级”选项卡中的环境变量，在系统环境变量中选择Path，点击编辑，加入autodock安装的目录，如D:\Program Files (x86)\Autodock\4.2.6，点击确定即可。设置完成后，就可以开始运行对接程序啦！

1、快捷键Win+R，输入cmd即可，分别输入e：、cd autodock_test即可进入到对接目录下，使用dir命令查看当前目录的文件和文件夹；

2、输入autogrid4.exe –p protein_ligand.gpf

运行AutoGrid4程序，得到对接中所有原子的信息；

3、再输入autodock4.exe –p protein_ligand.dpf

运行AutoDock4程序进行对接，对接的结果文件保存在protein_ligand.dlg文件中，笔者推荐使用PyMOL的AutoDock插件进行查看AutoDock分子对接的结果。

关于分子对接结果的分析，以及柔性对接的教程将在后续的博文中继续更新，欢迎大家关注！

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