January 20, 2007

Docking基本步骤

分子对接Docking基本步骤,使用UCSF分子对接程序Dock5.x或者6.x。

首先获得靶蛋白分子PDB文件,可以从PDB database网站上搜索。同时取得小分子的PDB或者mol2文件。Dock程序要求分子文件必须为mol2结构,因为mol2文件可以记录分子中各个原子的代电量等,包含信息比较多。准备分子对接文件时候,最后也使用UCSF提供的Chimera(http://www.cgl.ucsf.edu/chimera),好用免费,同时功能齐全。也可以使用VMD,但是要和tleap程序一起用。

首先对靶蛋白分子进行处理,去除靶蛋白PDB文件中包含的其他小分子和水分子,无关紧咬的金属离子等。以Chimera为例,可以使用Dock Prep功能一步搞定。然后利用Chimera给靶蛋白分子加上H原子,同时计算代电量。如果靶蛋白的分子量过大,再后续步骤中可能会出错,所以无关必要的要清除干净。保存靶蛋白为mol2格式。然后对要进行docking的小分子进行同样操作,加氢和加电,然后保存为Mol2格式。

准备完两个基本对接分子后,要准备靶蛋白分子的分子表面文件,需要使用dms程序,同时需要靶蛋白分子的PDB文件。用Chimera去除靶蛋白分子的氢原素,保存为pdb文件格式。然后利用dms生成靶蛋白分子表面文件。命令格式可以为:
-------------------------------------------------------------------
dms input_file [-a -d density -g file -i file -n -w radius -v] -o file
-a use all atoms, not just amino acids
-d change density of points
-g send messages to file
-i calculate only surface for specified atoms
-n calculate normals for surface points
-w change probe radius
-v verbose
-o specify output file name (required)
-------------------------------------------------------------------
例,如果靶蛋白无氢PDB文件为rec_noH.pdb,可以使用一下命令生成表面文件:dms rec_noH.pdb -n -w 1.4 -v -o rec.ms。其中参数都为默认值。rec。ms为靶蛋白分子表面文件,可以用Chimera监查。dms可以从一下地址下载:http://www.cgl.ucsf.edu/Overview/software.html#dms

下一步使用Dock程序包自带的sphgen程序生成靶蛋白的球面文件,即计算靶蛋白分子表面的性状各个不分的曲率半径。sphgen要求一个INSPH文件在目录下,格式如下:
-------------------------------------------------------------------
rec.ms #molecular surface file
R #sphere outside of surface (R) or inside surface (L)
X #specifies subset of surface points to be used (X=all points)
0.0 #prevents generation of large spheres with close surface contacts (default=0.0)
4.0 #maximum sphere radius in Angstroms (default=4.0)
1.4 #minimum sphere radius in Angstroms (default=radius of probe)
rec.sph #clustered spheres file
-------------------------------------------------------------------
其中各项为默认值,细节氢参考Dock文档。rec。ms为上一步生成的分子表面文件,rec。sph为球面文件。

下一步需要使用Dock自带的showspere程序显示有可能接合的位置,showspere可以是问答式,也可以使用一个配置文件以:showspere < showsphere.in 命令方式运行。showsphere。in 文件格式如下:
-------------------------------------------------------------------
rec.sph #sphere cluster file
1 #cluster number to process (<0 = all)
N #generate surface as well as pdb file
selected_cluster.pdb #name for output file
-------------------------------------------------------------------
运行后得到selected_cluster.pdb文件,即为有可能接合位置文件,可以使用Chimera查看。再用DDock自带的sphere_selector程序参考小分子mol2文件选择有可能接合的位置,命令如下。
sphere_selector rec.sph lig_charged.mol2 10.0
其参数为默认值。lig_charged。mol2为小分子带电荷文件。该程序会生成sphere_selected.sph文件,即为小分子有可能接合位置文件。

接下来使用Dock自带的showbox程序划出有可能接合的几何区域,dock将在这个Box里面进行,所以很重要。命令方式如下:
showbox < box.in
box.in文件格式为
-------------------------------------------------------------------
Y
5
sphere_selected.sph
1
rec_box.pdb
-------------------------------------------------------------------
命令得到rec_box。pdb文件,即为小分子与靶蛋白进行对接的区域。到此Docking的工作完成一半。剩下的就是Grid和docking。如果没有出错,后面做docking一般不会出现错误。

Dock自带的grid和dock程序的输入格式基本一样: grid -i grid.in -o grid.out/dock -i dock.in -o dock.out.
grid.in和dock.in为输入文件,参数较多,请参考dock手册。

由 sen 发表于 January 20, 2007 11:29 PM
回复

以后天天看你blog~~~~~
嘿嘿

qz 发表于 December 20, 2006 07:44 PM

請問以chimera準備的分子,
也可以用在DOCK4.x嗎?

謝謝您!!

Rita 发表于 March 7, 2007 12:53 PM