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用AutoDock进行分子对接教程——柔性对接

已有 8948 次阅读 2018-1-31 11:29 |个人分类:软件学习|系统分类:科研笔记| 分子对接教程, Autodock, 柔性对接, PyMol

以下所有内容均属于个人学习过程中的总结,如有错误,欢迎批评指正!

Autodock 分子对接教程

First release:2017-01-31  Last update: 2018-01-31

Autodock是一款分子对接软件包,开源且免费,官方网址是http://autodock.scripps.edu/,目前最新的版本是AutoDock 4.2.6,包括AutoDockAutoGrid两个模块,AutoDock软件包下载地址为http://autodock.scripps.edu/downloads/autodock-registration/autodock-4-2-download-page/包括LinuxMac OSWindows版本以及源代码。

AutoDockToolsAutoDock对接的可视化程序,最新版本为MGLTools1.5.6,下载地址为http://mgltools.scripps.edu/downloads前面的文章和大家分享了Autodock半柔性对接的方法,这篇文章为大家分享一下Autodock柔性对接(蛋白质的部分氨基酸设为柔性,对接的配体为柔性)的方法。

本文没有像之前的半柔性对接教程那样详细,初学者如有看不懂的地方,请查看Autodock半柔性对接中的步骤。

本教程采用蛋白酶1YT9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lig.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protease.pdb,作为分子对接的受体结构;

3、确定需要设定柔性的氨基酸(主要是在结合口袋附近的氨基酸,用很多软件都可以确定),本教程以pymol为例。用pymol打开1yt9.pdb文件,依次点击A——preset——ligand sites——cartoon,可以看到与配体有相互作用的氨基酸,再点击其中氨基酸即可看到该氨基酸的序号,本文采用A链的D25、D30和B链的D25、D30四个氨基酸作为柔性氨基酸。


4AutoDockTools打开lig.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;

5、选择Output输出为lig.pdbqt文件;

6、打开protease.pdb文件,先Input——Choose Micromolecule,选择protease。再展开左侧的三角形符号,分别选择前面确定的柔性氨基酸(A链的D25、D30和B链的D25、D30),然后点击Flexible Residues——Choose Torsions in Currently Selected Residues,将上面四个氨基酸设为柔性,点击Flexible Residues——Output——Save Flexible PDBQT,另存为protease_flexible.pdbqt,另外Save rigid PDBQT,另存为protease_rigid.pdbqt;


7、选择Grid——Macromolecule——Open,点击选择protease_rigid.pdbqt;

8、设定grid box,输出为protease_rigid.gpf文件,注意在Windows下保存时需要添加后缀名gpf;

9、点击Docking——Macromolecule——Set RigidFilename,选择protease_rigid.pdbqt文件,再选择protease_flexible.pdbqt文件设置为flexible residue filename;最后输出为protease_lig.dpf,可以修改dpf文件中运行对接的次数;

上述步骤参考http://blog.sciencenet.cn/blog-3373966-1090704.html


最后,在Windows的cmd窗口下运行以下命令即可:

1、autogrid4.exe –p protein_ligand.gpf–l protein_ligand.glg

2、autodock4.exe –p protein_ligand.dpf–l protein_ligand.dlg

柔性对接计算量比半柔性对接大很多,因此计算的时间也会长很多。

另外,并不是每个对接计算都适合柔性对接,具体的柔性接需要根据蛋白质的实验数据和晶体结构数据来确定,初学者切忌盲目对接

合理的计算结果建立在合理的软件操作之上


最后,如果你对分子模拟、量子化学感兴趣,或者对文章有什么问题,欢迎加入我们的交流群:

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