[文献学习] 运行AutoDock Vina进行虚拟筛选的1001种方法

Jaghoori, M.M., Bleijlevens, B. & Olabarriaga, S.D. 1001 Ways to run AutoDock Vina for virtual screening. J Comput Aided Mol Des 30, 237–249 (2016). https://doi.org/10.1007/s10822-016-9900-9

Autodock vina是个popular分子对接软件，因为其免费且结果质量较高，尤其是对具有8个或以上可旋转键的配体。

Vina计算基于伪随机生成。如果此类程序提供了相同的初始化（称为种子），则会产生相同的行为。通过改变随机种子，可以生成不同的对接结果，从而允许用户选择最佳结果。默认情况下，由于randomized seed，对接的结果可能会产生不同的配体-蛋白结合模式，不过vina可以显式的指定initial randominization seed，docking结果可以完全重复。（注意，可能不同系统运行结果也会不同）

减小搜索空间（docking box）和增大找最小值的循环次数（exhaustiveness）可以帮助找到更好的结果。docking box的大小对对接时间的影响并不大，而exhaustiveness的大小显著影响对接时间，对接时间线性增加。但是exhaustiveness只是重复执行了vina多次，使用相同的种子。反倒不如使用不同的随机种子，可能结果变化更多，更有可能找到最小的结合能。

小分子数据库：

Nutraceuticals (Nutra) [25]: A small library of 78 compounds from the Drugbank containing, amongst others, diet supplements, often with therapeutic indication.一种从Drug Bank中提取的78种化合物的小药库，其中包括通常具有治疗适应症的饮食补充剂。

Human Metabolite Database (HMDB) [26]: This library with 2,462 compounds contains information about small molecule metabolites found in the human body. 这个包含2,462种化合物的文库包含了在人体中发现的小分子代谢物的信息。

FDA Approved Drugs (FDA): Database of 3358 commercially available drugs that are approved by the FDA (US Food and Drug Administration) with acceptable safety/toxicity for medical treatments. 3358种经FDA(美国食品和药物管理局)批准的具有可接受安全性/毒性的药品数据库。

Zinc Natural Products (ZNP): This is the biggest library considered in our experiments, with 89,398 compounds, comprising nature-inspired drug-like compounds. 

使用这些数据库是因为他们含有已知和可用的药物，优点是避免了长时间的药物开发，从而可以快速进入药物测试的更高级阶段。其他的数据库如DUD-E和Dekois是测试对接算法质量的benchmarks。当ligand中含有过多的可旋转键，对接不准确。

有些含有很多可旋转键的，排除，例如>10个可旋转键的排除

如何虚拟筛选？

1. 采用vina提供的脚本

2. 采用Raccoon或者PyRx