每月初,创腾科技生命科学模拟技术部都会通过微信公众号定期总结 Discovery Studio 用户在软件使用过程中产生的一些具有代表性的问题。基于我们的工程师团队在分子模拟领域内十多年的经验,定期为大家带来实实在在的技术干货分享。
1. 如何从PDB数据库中选择蛋白晶体结构?
答:选择晶体结构的时候可以从以下几个方面加以考虑挑选:
a. 可以参考已发表的同体系模拟的文献中所选的晶体结构,文献年限可以是新一点的;
b. Resolution值低的比较好;
c. 最好选带配体分子的复合物晶体结构,配体分子和对接的分子如果能比较类似则最为理想;
d. 结构是否完整,是否有缺失残基,缺失残基多还是少,最好选比较完整的结构。
2. 分子对接时如何定义活性位点?
答:分子对接确定结合位点的方法有三种。第一种是已知蛋白晶体,但晶体中无活性位点小分子,并且无相关实验和文献记录该蛋白的活性位点信息,这时可以选From Receptor Cavities这种方法,使用程序搜索蛋白的空腔进而对活性位点进行定义,但是这种方法定义的活性位点需要后期实验的验证;第二种是已知蛋白晶体,虽然晶体中无活性位点小分子,但是有相关实验和文献记录该蛋白的活性位点信息,这时可以选择From PDB Site Records这种方法,以关键氨基酸定义活性位点;第三种是下载的蛋白晶体中有配体可以选From Current Selection (先选中晶体中的小分子,再点击From Current Selection)。
3. 对接结果出现0 pose的原因以及如何解决?
答:对接结果出现0 pose时可以参考以下解决方法:
a. 体系是否正确预处理;
b. 定义的Binding Sphere位置是否正确,半径大小是否合适:该值只要保证有足够的空间供配体进行对接即可;
c. 使用高温动力学产生多构象时的步数:即Random Conformation下的Dynamics Steps参数项,增大该参数,可以使配体产生更合理的多构象;
d. 配体对接入蛋白活性位点之后的Orientation参数:即Maximum Bad Orientations和Orientation vdW Energy Threshold两个参数,增大这两个参数(均改为999999),可以获得更多的对接pose。这两个参数的具体含义:Orientation vdW Energy Threshold表示Ligand在活性空腔内进行取向调整时范德华能的阈值,如果范德华能超过该值,那么这种Orientation就不予以保留;Maximum Bad Orientations表示在调整ligand取向时程序允许考察的取向的最大数目。
4. CDOCKER对接中,-CDOCKER_ENERGY值为负值,而-CDOCKER_INTERACTION_ENERGY值为正值,应如何分析对接结果?
答:-CDOCKER_ENERGY和-CDOCKER_INTERACTION_ENERGY理论上计算值应该都是正值,但是计算结果显示-CDOCKER_ENERGY是负值,可能是因为分子内能过高,建议使用“Minimize Ligands”模块对小分子结构进行优化,释放一部分分子内能,然后再进行对接计算,以提高-CDOCKER_ENERGY值。同时也可以观察蛋白结合口袋是否能容纳小分子配体,或采用Protocols里的Flexible Docking加大蛋白对接时的柔性,用以找到合理的蛋白-小分子相互作用模式。另外CDOCKER_ENERGY包含了配体分子内能和其与受体的相互作用能,CDOCKER_INTERACTION_ENERGY只包含相互作用能。如果不需要考虑分子间内能的因素,可以直接将-CDOCKER_INTERACTION_ENERGY做参考数据。
5. 分子对接中的Alkyl、Pi-Alkyl、Carbon Hydrogen Bond、Pi-Sulfur属于哪种类型的非键作用?
答:在Discovery Studio的Help中可参考:Help > Help Topics调取Receptor-Ligand Interactions tools > Theory - Receptor-Ligand Interactions > Non-bond Interactions,有详细的描述可以参考,并且不同类型非键作用,所显示出的颜色也是不同的(如部分相互作用颜色的显示)。
6. 对接后如何把配体和蛋白一起导出作为一个复合物结构,然后进行动力学计算?
答:选中配体,按住鼠标左键,拖到PDB ID上面后,放开左键,即可形成复合物。如先选中Ibuprofen conformation 拖到1EQG上面。