专栏首页生物信息云分子对接教程 | (6) AutoDock对接操作与对接结果解读

分子对接教程 | (6) AutoDock对接操作与对接结果解读

首先导入受体蛋白,这一步,ADT会问你是否想保留输入电荷,对于蛋白受体,无论什么情况下,我们是不需要手动计算Gasteiger电荷的,下面操作后会自己更正

接下来导入小分子

接下来你可以按照下图设置显示形式,颜色按照前面的倒三角形里面选择显示二级结构,通过链显示颜色。

选择Grid>Grid Box...设置对接的盒子大小、坐标、格点数、格点距离,这一步需要自己根据不同的结构来进行具体确认。一般来说最简单的方法是:查阅文献、晶体结构数据库,寻找配体可能的结合位点附近的重要氨基酸残基。对接的中心坐标并不一定非常准确,只要对接的盒子包含了配体可能结合的最大区域即可。

我这里没有详细去查,所以选择全部包裹。通过调整后,蛋白已被全部包裹。

这里看不见蛋白了。可以在View中勾选Show box as lines,让盒子只显示外框。

然后把我们的小分子取出来,弹出窗口,选择小分子,把图中的√去掉。

右键选择小分子,拖动出来。

然后再把上面的√勾选回去,关掉弹出窗口,接下来保存盒子。

然后导出GPF文件。

我这里保存的名称为:1e8y.gpf

接下来运行Grid,按下图操作,弹出窗中Parameter Filename栏点击Browse。

选择我们前面保存的1e8y.gpf文件,选择后log Filename这一栏就会自动填写,这里需要注意的是,工作目录需要和我们前面设置的一样。

点击launch后会弹出下面这个窗口。

重要提醒!!!这里不要关闭这个窗口,因为程序一直在运行,这个过程你在工作目录下生成一些map格式的文件。

运行结束后,这些文件的大小将发生改变。

接下来,我么准备AutoDock的运行参数以及计算方法。我这里选择的是半柔性对接,选择Set Rigid Filename。

然后选择我们前面选择的保存的pdbqt文件。

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设置搜索参数和算法,在最后一个弹出框中,第一个选项,Number of GA Runs表示我们对接多少次,这里默认0次,官方建议对接50次以上,这里演示就设置10次。还有,Maximum Number of evals 和Maximum Number of generations 的值可以设置大一些,从而获得较优构象,但值越大,后面运行AutoDock的时间会越长。

设置对接参数

接下来输出dpf文件。

接下来运行AutoDock,这里和前面运行Grid差不多,选中我们的dpf文件,选择后log Filename这一栏就会自动填写,同样需要注意的是,工作目录需要和我们前面设置的一样。

然后点击launch运行程序。同样不能关闭这个窗口或点击Dismiss,这个过程会在工作目录产生一个相应的dlg格式文件,这个文件就是对接结果。

在对接完成之后需要分析分子对接结果,也是做分子对接最重要的部分。我们先用文本文档软件打开我们的dlg文件。

文件头部是使用的软件版本等信息,然后是程序运行的一些参数记录。

我们接着往下拉。FINAL GENETIC ALGORITHM DOCKED STATE往下是我们的对接结果,如果不是用GENETIC ALGORITHM DOCKED,该出名称不一样,结果中,Run = 1是第一次对接的结果。我们重点看Estimated Free Energy of Binding这个参数,但这里的Run = 1不代表结合能最低,只是运行的一个顺序,一次对接有10个结果。

我们一直往下拉,在CLUSTERING HISTOGRAM处会看见一个表。这里把10个运行结果统计在这里表示,我们可以清楚的看到,第6次的运行结果的结合能才是最低的。

接下来我们用ADT分析对接结果,先把当前窗口的所有分子删除。

通过Analyze-Dockings-Open来打开分子对接的输出文件1e8y.dlg。

然后就显示了结果,但我们不是有10个对接结果吗,这里只显示一个。

会弹出这么一个窗口

然后按下图操作,显示对接信息。

我们可以看到,当前结果的结合能是-5.36,在对接位置处产生了4个氢键,位置是第1、567、594和1032个氨基酸处。

我们可以加载所有的信息出来,和前面文本文件打开的信息一样,不过我这里显示的结果和前面文档不一样,是因为我后面这次是重新运行的,每一次对接的结果是不一样的,所以这里会有所区别。

我们可以通过左右按钮切换显示,切换后相应的信息就会改变。

我们切换回第一个,写出复合物,弹出保存文件窗口,输出文件是pdbqt格式。

我们这里命名为result.pdbqt。后续可以转换为pdb格式,用如pymol等其他软件进行可视化美化。

最后,我们的对接结果怎么才算可靠??上面一直说的结合能的单位是kcal/mol,kj/mol是标准单位,1KCal等于4.184KJ。kj/mol是焓的单位。因为焓是一个状态函数,所以某物质所含的能量是随摩尔质量的改变而改变的,物质的量的单位是mol,能量的单位是J,所以焓的单位就是J/mol或者kJ/mol。如果结合能小于-1.2kcal/mol或者小于-5kj/mol,那么我们认为对接结果是可行的,可以选择最低的。

到这里,对接就算结束了,后面是结果的可视化美化,如果有报错的情况,你可以阅读官方手册。

http://autodock.scripps.edu/faqs-help/tutorial/using-autodock-4-with-autodocktools

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:2021-02-02

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