AutoDock_4.2_官方使用教程中文版(Bioms小组翻译)AutoDock4.2 联系客服

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AutoDock 的计算通过以下几步实现:

1. 使用 AutoDockTools 准备体系的坐标文件(PDBQT 文件), 2. 使用 AutoGrid 预算原子亲和力,

3. 使用 AutoDock 把配体对接入受体的活性位点, 4. 利用 AutoDockTools 对结果进行分析。

步骤 1-体系坐标文件的准备。AutoDock4.2 的坐标参数文件仅使用蛋白、配体和其极性氢原子的坐标。PDBQT 格式(PDB 的一种扩展格式)文件被用于保存体系的坐标。PDBQT 文件中还包含了原子的部分电荷以及原子类 型。现有的 AutoDock 力场对于最常见的原子采用几种不同的原子类型进行描述,比如区分了脂肪族的 C 原子和 芳香环 C 原子, 区分了形成氢键的极性原子与不形成氢键的极性原子。PDBQT 文件也包含关于扭转自由度的相 关信息。当蛋白质中的一些特定残基的侧链被考虑为柔性残基时,软件会生成一个单独的 PDBQT 文件用于描述 侧链的坐标信息。在绝大多数情况下,AutoDockTools 将从传统的 PDB 文件生成 PDBQT 文件。

步骤 2-AutoGrid 格点能的计算

快速的能量计算通过预算对接配体分子中的每个原子类型的亲和力得以实现。在 AutoGrid 步骤中蛋白质被嵌入 一个三维网格中,在每个格点上放置一个探针原子。这个原子与蛋白的相互作用能量被赋予该格点。AutoGrid 计算的格点亲和力包括配体中每种原子类型的亲和力,典型的有碳、氧、氮、氢原子类型,当然还包括了静电 势能和去溶剂化效应。在之后的 AutoDock 的计算过程中,指定的配体构象能量将通过格点能量值进行计算。

步骤 3-使用 AutoDock 进行对接。对接过程中将使用多种构象搜索方法中的一种,最有效的方法是拉马克遗传算 法(LGA),但是传统的遗传算法和模拟退火的方法也可以用于构象搜索。对于典型的系统,AutoDock 通过数次 运行得到数个对接后的构象,然后结合预测能量的分析与结果的一致性来找到最合理的构象。

步骤 4-使用 AutoDockTools 进行分析。AutoDockTools 包括一系列用于分析对接结果的方法,其中有根据构象相 似性进行的聚类分析,构象可视化分析,配体-蛋白相互作用可视化分析以及由 AutoGrid 得到的亲和力可视化分 析。

新版本更新内容

AutoDock 4.2 与 AutoDock 3.0 相比强化的地方:

侧链的柔性化处理:AutoDock 4.2 允许考虑受体上有限的侧链柔性。这一特性是通过将受体分成两个文件来实现 的。刚性的部分通过 AutoGrid 进行能量估算,柔性的部分使用和对柔性配体一样的方式进行处理。

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力场:AutoDock 4.2 的力场可用于估算配体结合到受体上的结合自由能。这一力场包括了一个升级的基于电荷的 去溶剂化项,改进了的氢键指向性和对于未结合状态的模型。

扩展的原子类型:系统添加了卤素原子和常见的金属离子类型,并为其生成了对应的参数文件。 去溶剂化模型:去溶剂化模型现已支持系统所有的原子类型,而不像以前只支持碳原子。因此,AutoGrid 已不 再使用 constant 函数,因为极性原子的去溶剂化已经可以处理。新的模型需要用 AutoGrid 计算生成一个新的 map 文件,这一文件包含了基于电荷的去溶剂化信息。

未结合态:有一些模型可用于估算未结合态体系的能量,包含了一个扩展的模型和一个将未结合态作为类似于 蛋白结合态处理的模型。

AutoDock4.2 针对于 Autodock4.0 的更新: 默认的未结合态:未结合态的默认模型已经将从‖extend‖转变

成‖bound=unbound‖。这是为了解决之前立体位阻

较大的配体的问题。通过调用关键词‖unbound extended‖,之前的‖extend‖模型任可在 AutoDock4.2 中使用,。

兼容性:我们确保在 AutoDock4.0 中可用的对接文件同样可在 AutoDock4.2 中使用。

软件技术支持

AutoDock 是免费软件,但是由于支持经费有限,我们不能对安装和使用中出现的具体问题进行快速的响应。虽 然这里有一份 AutoDock 使用教程,但是同样需要用户具有一些 Unix 的基本知识。如果你还需要一些帮助的 话: 1. 找你当地懂 Unix 的人帮忙 2. 登录 AutoDock 的 FAQ 网站:

http://autodock.scripps.edu/faqs-help 3. 如果你不能找到你问题的答案,把你的问题提交到 AutoDock 的 List (ADL)或者 AutoDock 的论坛上。那里有 很多计算化学软件使用高手和一些可能知道你问题答案的 AutoDock 的用户。你可以在下列网址找到 ADL 的更 多信息: http://mgldev.scripps.edu/mailman/listinfo/autodock AutoDock 的论坛网站为:http://mgl.scripps.edu/forum

4. 如果以上的方法你尝试了都不行,请给 goodsell@scripps.edu 发邮件询问 AutoGrid 或者 AutoDock 的相关问题,或 者给 rhuey@scripps.edu 发邮件询问 AutoDockTools 的相关问题。

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谢谢您的理解!

E-mail address

Arthur J. O1son, Ph. D. o1son@scripps.edu David S. Goodsell, Ph. D. goodsell@scripps.edu Ruth Huey, Ph. D. rhuey@scripps.edu

Fax: +(858) 784-2860

The Scripps Research Institute, Molecular Graphics Laboratory,

Department of Molecular Biology, Mail Drop MB-5,

10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037-1000, U. S. A.

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理论基础

自由能函数的概述

AutoDock 4.2 使用一种半经验的自由能力场估算对接模拟中的构象。该力场的参数是由大量蛋白质-抑制剂 复合物相关数据进行拟合得到,这些抑制剂结构已知且抑制常数 Ki 也已测得。

通过力场估算结合自由能分两步进行。配体和蛋白起始时处于未结合态。第一步是通过未结合态到结合态时 配体和蛋白的改变估算分子内能量。第二步是通过结合态时蛋白和配体间的相互作用估算分子间能量。 力场包含了 6 对估算值(V) 和在结合过程中损失的构象熵变 (ΔSconf):

其中 L 代表配体,P 代表受体(如蛋白)。

每对估算值(V)都包含了分散-排斥能,氢键能,静电势能和去溶剂化自由能。

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