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文章以PDBID为3A2B的结构为例进行分子对接。对接位点是配体在晶体结构中的位置,对接的配体是晶体结构中的配体。如下所示:
1. 蛋白质制备
1.1 为什么要制备蛋白质?
从PDB晶体结构数据库下载的晶体结构不适用于直接分子对接。PDB 数据库中的晶体结构仅包含重原子,并且可能包含共结晶配体、水分子、金属离子和辅因子等。多聚体结构可能需要去除单体结构。此外,PDB 数据库中的结构可能缺少连接信息,因此必须重新分配连接信息、债券订单和正式费用。薛定谔的蛋白质制备向导模块用于制备蛋白质结构以解决这些问题。
1.2 蛋白质制备过程
下面列出了蛋白质制备的基本流程,其中假设初始蛋白质结构为 PDB 格式,具有共结晶的配体分子,没有氢原子。在其他蛋白质结构制备过程中互的结构,需要针对具体问题进行具体分析。在某些情况下,不必执行以下所有步骤。
(1) 将PDB晶体结构库中的蛋白质-配体复合结构导入Maestro。
(2)定位需要保留的水分子,删除其他水分子。通常需要保留与金属原/离子相互作用的水分子以及桥接蛋白和配体,而删除其他水分子。
(3) 简化复合体。如果PDB数据库中的蛋白质结构是多聚体,检查多聚体是否有重复的结合位点和重复的链,如果有,只保留一个,删除其他冗余结构。
(4) 蛋白质、金属离子/原子和辅因子的调整。
修复缺失的残留物。如果缺失的残基距离结合位点较远,一般不会影响对接结果。如果缺失的残基在结合位点附近,则必须补全;检查蛋白质结构中的金属元素/离子;如果金属离子上有键,则删除该键并调整原子和与金属离子相连的金属离子的形式电荷;设置金属原子的电荷并修正原子类型;设定辅因子的债券顺序和正式收费;正确 朝错误组的方向摆动。
(5)调整配体的键序和形式电荷。
(6) 必要时调整蛋白质和配体的电离状态和互变异构状态。
(7) 结构精巧。能量最小化并调整组的摆方向。
(8) 检查准备好的结构。
检查整体结构的正式电荷和质子化状态,并根据需要进行调整。检查水分子和其他基团如酰胺、羟基等的取向。
1.3 用于蛋白质制备的薛定谔中的蛋白质制备向导(实际操作)
简介:蛋白质制备向导模块可以帮助用户自动化蛋白质制备。该模块准备的蛋白质结构可用于其他后续计算任务,如Glide、Prime、QSite和MacroModel。
蛋白质制备向导模块的打开方式如下:
蛋白质制备向导模块主界面介绍如下:
(1) 蛋白质结构输入
(2) 蛋白质结构的预处理
(3)修复蛋白质结构的一些问题
问题对话框列出了存在缺失原子(通常是侧链)、原子类型不匹配、重叠原子或原子位置交替问题的原子和残基。如果检测到任何这些问题,它会在预处理结束时自动打开。
(4) 检查结构并删除不需要的组
(5) 优化蛋白质氢键网络
氢键网络的优化主要是对天冬酰胺和谷氨酰胺中羟基、硫醇、水分子、氨基和组氨酸的咪唑环进行重新优化。组氨酸的质子化状态和互变异构状态。由于天冬酰胺和谷氨酰胺中的羟基、硫醇、水分子、氨基和组氨酸的咪唑环的钟摆取向不能通过X射线晶体学确定,因此该步骤的优化是非常必要的。
(6) 氢键网络交互优化
(7) 能量最小化
(八)具体操作总结:
2. 对接盒生成
2.1 设置生成框的感受器参数
2.2 选择对接盒中心,设置盒子大小
2.3 设置对接盒生成的约束
设置约束使 Glide 能够在评估对接适用性的早期筛选出不符合这些约束的配体、构象或姿势。
2.4 为对接盒生成设置可旋转组
2.5 为对接盒生成设置排除体积
在某些情况下儿童学习网,您可能希望防止配体占据某些空间区域。例如,如果您在已知配体不结合的活性位点附近有一个口袋,您可能希望防止配体占据该口袋。另一种情况是当蛋白质的某些部分缺失并且您想阻止配体占据该区域时。
2.6 生成框
运行
2.7 具体操作总结
具体问题需要详细分析。一般只需要选择框的中心点,设置框的大小即可。其他参数可根据项目具体情况根据上述参数说明进行设置。最后就可以生成glide-grid_1.zip的盒子信息文件了。
3. 配体制备
LigPrep 是薛定谔的一套软件互的结构,用于制备高质量的全原子 3D 结构配体。LigPrep 最简单的用途是生成具有正确手性的单个低能三维结构。LigPrep 还可用于生成各种电离态、拓扑异构态、立体化学和环状构象的分子。而且我还可以指定过滤分子的条件。
3.1 配体制备的 LigPrep 工艺
(1) 转换分子格式:将输入的分子格式(sdf、mol、mol2)转换为mae格式。
(2) 加氢
(3) 去除不需要的原子:去除盐
(4) 中和带电基团
(5) 质子化状态产生
(6)产生互变异构结构
(7)设置条件过滤器结构
(8) 生成正确的手性结构
(9) 生成能量最小化的 3D 结构
(10) 转换输出文件格式
3.2 LigPrep 实际操作
配体制备完成后可以生成ligprep_1文件夹,该文件夹就是配体制备完成后的文件。
4. 分子对接
薛定谔的配体对接模块用于分子对接。
4.1 装载扩展坞
4.2 加载配体
4.3 对接设置
4.4 限制配体对接指定核心
4.5 设置约束
4.6 设置对接接头的扭转约束
4.7 设置输出
4.8 对接具体操作总结
一般需要导入对接盒和配体,然后设置对接精度和输出选项。其他默认值就足够了。具体问题需要详细分析。最后,设置要连接的核心数和子任务数,如下所示。
5、结果分析