专栏首页生物信息云分子对接教程 | (4) 蛋白受体文件的预处理

分子对接教程 | (4) 蛋白受体文件的预处理

对于蛋白质,在对接之前我们需要预处理,比如,去水,加全氢,导出为PDBQT文件设为受体,下面我们来介绍一下怎么做。

我们这里处理蛋白文件需要借助pyMOL这个软件,我在前面提到过,我也上传到了网盘,有2个版本,一个2.2,一个2.4,前面说安装时需要安装2.0序列的Python,这是针对2.2版本的pyMOL,如果你安装2.4版本,需要安装Python3.7。我用的是2.4的版本,有点喜新厌旧啦。

首先我们打开pyMOL这个软件

我们这里可以直接打开我们下载的pdb格式的分子结构文件,如果是PDB数据库的蛋白,我们可以通过命令fetch 1e8y下载。1e8y是我们蛋白的 PDB ID。回车后就会在可视化窗口看见我们的蛋白结构。

或者通过File里面选择get PDB...,弹出窗口输入信息后点击下载。

如果窗口中不显示该结构的信息,我们在软件的右下角点一下S,就出来了。或者从菜单栏Display里勾选Sequence

然后我们可以通过序列,左右滑动,删除我们不需要的部分,比如水分子,把0全部选中,右键点击remove,就删除了。如果有其他金属离子,那就需要根据需要了,如果该离子是该蛋白的组成部分,那就不能去除。

我们可以继续用pymol进行加氢处理,也可以后续用AutoDockTools处理。我们统一用AutoDockTools吧,因为pymol功能很多,一时间介绍不完,B站有很多教程,你可以去搜索学习,当然,你可以完成对接后,再去学习。我们这里保存为PDB格式蛋白文件文件名称:1E8Y_PYMOL.pdb。

如果我们去掉的组分比较多,比如有多条链,去掉了其中的一些链,把不需要的水分子,离子,溶剂分子去掉,只保留对对接需要的部分,对剩下的结构我们需要进行一个修复。这里需要一个网页工具,地址:https://swift.cmbi.umcn.nl/servers/html/model.html. 做法是找到网页最下面的Prepare PDB file for docking programs,点进去,上传自己的蛋白结构文件,然后点击send,稍等一下可以直接下载处理过的蛋白结构文件。

我这里修复后的文件继续保存为:1E8Y_PYMOL.pdb,也就是覆盖了上面的那个文件。

接下来我们打开AutoDockTools(ADT),打开我们前面保存的文件1E8Y_PYMOL.pdb。

这里,颜色显示方式,我们可以点击CL栏的下三角符号,可以通过不同方法按照颜色选择。比如下面的,通过原子类型。

关于什么颜色代表什么原子,如下:

如果我们前面没有用pymol去掉水分子,那么可以按照下图去掉水分子,因为我们我们需要修复结构,有时候也不是单单的去掉水分子,所以还是先用PyMol处理好一些。我们这里已经去掉水分子了,所以这一步省略。

接下来就是加氢,因为从pdb数据库中下载蛋白质晶体结构是没有氢原子的(除了很少分辨率小于1A的蛋白质有H),这是一个技术问题。所以我们需要把氢原子加上,这一步是必须的官方解释也是:在选择一个分子作为配体或受体之前,必须把所有的氢都加到这个分子上注意是全氢。按照下面操作加氢。

我们就可以看见多了好多白色,白色就是氢原子。

然后我们按照下面操作保存为受体文件。

上面这一步操作方式选择大分子会自动执行以下一系列初始化步骤,ADT检查分子是否带有电荷。如果没有,它会给每个原子加上Gasteiger电荷。记住,所有的氢必须先加到大分子上,然后才被选中。如果分子已经带电荷,ADT会问你是否想保留输入电荷而不是增加Gasteiger电荷。还有,该步骤,ADT会合并非极性氢,如果你不需要,需要手动设置。下面是官方文档的解释。

另外,有的人可能在保存文件之前会将原子类似设置为AD4 type ,其实这一步不需要,因为我们按照上面的操作,软件会自动设置的。

好了,保存文件后,我们可以删除分子,后续处理小分子。

本文分享自微信公众号 - MedBioInfoCloud(MedBioInfoCloud),作者:DoubleHelix

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原始发表时间:2021-01-31

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