分子对接

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。