《AutoDockADT教程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AutoDockADT教程.docx（22页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、Dock子动力学FledDock遗传算法分子力场慢eHiTS系统搜寻半阅历自由能评价函数快Hex几何匹配CAPRI*快注：CAPRI,CriticalAssessmentofPRedictionofInteractions,!互作用预料临界评价ADAM图2：分子对接软件最常用的分子对接软件被引次数统计（ISIWebofSciense,2005)3.AUtODOCk以和ADT(AutoDockTls)MagnesiumPNonH-bondingPhosphorusSA*Acceptor2H-bondsSulphurSNonH-bondingSulphurClNonH-bondingChlorin
2、eC1.NonH-bondingChlorineCaNonH-bondingCalciumCANonH-bondingCalciumMnNonH-bondingManganeseMNNonH-bondingManganeseFeNonH-bondingIronFENonH-bondingIronZnNonH-bondingZincgridspacing图4：AUtODOCk格点对接示意图AUtoDOCk目前的版本只能实现单个配体和受体分子之间的对接，程序本身还没有供应虚拟筛选功能(VirtualScreening),但是可以运用1.inux/Unix中的Shell以和Python语言实现此功能
3、“同时AutoDock本省所包含的AUtoDOCk以和AUtOGrid程序是完全在吩咐附下操作的软件，没有图形界面，但是假如运用AUtODOCkTooIS程序，就可以在几乎完全图形化的界面中完成分子对接以和结果分析等工作，下面我们就介绍下AutoDockToolso3.2. AutoDockToolsAutoDockTools（以下简称ADT）MTheScrippsResearch（3ADT菜单：AUtoGrid和AUtoDOCk的图形化操作菜单;分子显示窗口：3D模型分子的显示和操作窗口；（5仪表板窗口部件：快速杳看和设置分子的显示模型以和着色方式；（6信息栏：显示相关操作信息。3.3. 软
4、件的获得和安装AUtODOCk程序包自版本4.0起成为自由软件（FreeSoft,非免费软件），只需在官方网站上完成注册（），即可下载包含完整源代码的版本以和针对各种不同操作系统平台编译好的程序C在这里我们下战包含源代码以和编译好的各种平台程序的完整软件包，名称为Utodock8UiteA解压后该文件包包含三个书目：（1）“bin”书目中是针对不同平台编译好的AutoGrid以和AutoDock程序；（2）“example”书目中包含些程序运行的例子，可以进行软件测试以和相关操作的学习；（3）、rc”书目为AUtoGrid以和AUtODoCk程序的源代码，可以自行编译成可执行的程序文件。“bi
5、n”书目中编译好的针对不同平台的程序如下表所示（表4）：表4：autodocksuite-rf,各种编译好的AutoDock程序名称硬件系统和操作系统平台i86CygwinIntelx86处理器，Window系统（运用Cygwin）i86Darwin8IntelX86处理器，MaC操作系统fSS电三filatsDocurMntsMG1.TgIS1.51PicturesVideosNusicKiblicdoogi。QdoOgXlaptop：TcdNG1.Tools-1.5.11HSGdooge(SoogIaptop:*/WG1.Too-15.11HSG1.tinadtsettingPYTHoHH
6、oMEenvironmentRunAutoOockToolsfromhondoogiNG1.Toolsl.S.1/MG1.TooIsPckgsAutoDockToosKSKSlIB1.4.4startedondoogie-laptopCopyrightM.F.Sxnner(Karch2000)Compilationflags1H56:p6on图6:限制台窗口切换工作路径并启动ADT3.打算r8tor分子PMV菜单：FilcIRCadMOIeCUle选择“hsgl.pdb打开Receptor分子：PMV菜单：SeIeCtSelectFromString打开SdectFromString对话框，在
7、Residue框中输入HOH*,Atom框中输入，点击画W选中全部水分子。最终，点击!Dismiss按钮关闭SdectFromString对话框（图7）。GaSteigCr电荷。须要留意的是：假如要使GaSteigCr计算正确，就必需将1.igand上的全部H加上，包括极性的以和非极性的。假如电荷全部为0,则ADT会试图加匕电荷。同时还将检测每个残基上的总电荷是否为整数。 ADT检测并合并非极性的H。 ADT将1.igand中的每个原子指派为“AutoDock原子类型，原子类型见前一部分。以上初始化操作完成后，弹出Summaiyforind（图12）信息窗口,包含了以上操作的统计信息，点击函关
8、闭。OSummaryforindfsetupind：c23addedgasteigerchargesmerged43norpolarhydrogensfound17aromaticcarbonsdetected16rotatablebondssetTORSDOFto14QK|?|12：summaryforind信息窗口ADT菜单：1.igandl,orsionTrCd-*DCteCtRootADT自动判定1.igand的Root;ADT菜单：I1.igandTTOrSiOnTreeShowRootExpansion显示Root扩展信息；ADT菜单:,igandorsionTreeShow/Hi
9、deRootMarker显示/隐藏RoOt标记；ADT菜单：I1.igand_*TorSiOnTrCd-*ChooseTOrSions选择1.igand中可扭转的键，弹出TOrSiOnCoUnt对话框中点击M电”型activebondsnon-rotatable,IMakeallrotatablebondsrotatable以和IMakCallamidebondsrotatable,最终结果如下图（图13）所示：该1.igand分子32个键中共有14个被设置成可扭转的键（rotatable,绿色），点击B应确定并关闭此对话框。图13：TorsionCount对话框和1.igand分（Torsi
10、on设置效果（绿色圆球表示Root,绿色键表示可扭转，紫色表示非扭转，红色表示不行扭转）电荷以代替ADT自动加上GaSteiger电荷，点击阳，再点击球关闭弹出的警告窗口(ffll9),)PrescrwinputrcccfMc:hsgi-rigidpdbqtmayaVeadyhaveperatomPaEalchyes.YeSDoyouv/anttopreservethesechargeshsteaddaddinggasteigercharges?图19：打开大分子(MaCrOmHeCule)文件后弹出的对话框7 .打AUtoGrid件ADT菜单：IGridISCtMaPTyPeSChoose1
11、.igand-选择之前打算好的1.igand分子“ind”，假如之前删除了该分子则通过ADT菜单：GridlISetMaPTyPCslbpen1.igand|打开ind.pdbq”文件。ADT菜单：jGridridBox-|打开GriCioPtiOn8对话框，将格子的大小设置为X,Y,Z：60,60,66,格点间隔为默认值0.375A,这样格子中共包含249307个格点，然后将格子中心设为2.5,6.5,-7.5(x,y,Z)。设置完成后点击GridOPtionS菜单中：FildTICloSesaving|current!保存并关闭对话框(图20)。Editgpfbsgi.gnpts60606
12、6*num.gridpointsinMgridfldhsg1_rigid.niaps.fld,grid-datajlespacing0.37Sspacing（八）SCCPtCXJyPU3ACHDNOASA*receptoratomtypesbgand-tjesACNAOANHD，andatomtypesreceptorhsgl-rigdpdbqt9macromoleculegridcenter2.S6S-7.S，xyccoordnatesorautosmooth0.5storeminimumenergywrad（八）maphsg1.rigidAmaparom-specificaffinitym
13、apmaphsgCngid-C/nap9BtGnbSPeCliCffrtymapmaphsgl二rigd.NAmaPatom-specificaffinitymapmaphsgCngid.OA.map/atom-specicaffnicymapmaphsgCngidNmap/atom-specieatymapmaphsg1二rigjdHD.maptom-speciflcafinitymapelecmaphg1_rde.map，efectrostticpotentialmapdsolvcnaphsgTddmaptdesolvationpotentialmapdielectric-0.i465Oz
14、ConStantReadWriteOKICanCel图21：EditgPf对话框8 .运行AUtOgrid4ADT菜堂：IRUnlRunAUtOGrid启动AUtOGrid图形界面（图22）:HOStName（主机名）假如不是在远程计算机上运行程序则无需修改,点击PrOgramPathIIame（程序路径和名称）后的IBrOWSd按钮,选择之前放入IHSG文件夹的autogrid4程序，以替换界面中默认的autogrid3,ParameterFiIe（参数文件，上一步骤打算好的AUtOGrid参数文件）以和1.OgFiIe（程序运行记录文件）程序一般状况都能自动设置好，如须修改点击相应的IBr
15、OWSe按钮选择正确的文件即可。图25：SimuIatedAnnealingParameter8对话框2.ADT菜单：DOCkin3SearChParamCterS-1.OCalSearChParameters.则可设置局部搜寻算法参数（图26）:图26：1.oCaISearChParameterS对话框图30：打开ind.dlg文件后弹出的信息窗口2 .视察对接好的分子构象ADT菜单：IAnaIyZd*ICOnformatiOnSlI1.oad|将对接结果和分子构象栽入到图形窗口中，并且在弹出indConformationChser对话框中单击列表中的相应分子构象编号后，上部显示窗口即可显示
16、此分子构象的对接数据。而假如双击，则可以将该分子构象栽入到分子显示僮口中，以便视察分析（图31）。先帧、结束帧以和步长（图36）。OSetPlayOptionsShowInfoColorbyBeJStatMakedustRMSrefBuildH-bodsJShowConf1.istChoosemolforRMSrefPlayModeframerate:startframe:endframe:stepsize:PlayParametersIInI!SQOffljCnI.。IfflIIrnI!T111BuildAllWriteAllBuildCurrentWriteCurrentCloseWrit
17、eComplex图36：播放参数设置面板3 .聚类构级ADT可以将对接结果相像的分子构象进行聚类，这样会极大的便利对不同对接结果的分析和比较。ADT菜单：AnalyZd-*blustering,1how显示2.0clustering交互式柱状图（图37）,单击柱状图上相应的条带，分子显示窗口中将显示相应的分子构象，ADT默认只对tolerance（RMS值公差）2.0进行一次聚类。图中横坐标为结合能（Energy）,纵坐标为分子构象数贷（各条带构象数量总合为10）0ind:rmf=2jOclutteringind:2.0rms5d321O#CONFoRMATlONSH一/-12-100engy
18、-60图37：2.0rms聚类结果以上仅依据2.0rms进行聚类明显还是不简洁比较分析对接所产生的10个构象，所以我们分别按rms:1.0,2.0和3.0对对接结果进行重新聚类。ADT菜单：IAnalyZejclusteringsIReChISterT肃新聚类,将tolerance（RMS值公差）设为1.0,2.0和3.0,输入输出文件名称，点击回重新聚类。OClusterindConfornuitionfTolerances:1.02.03.0ClusteringonAD4EnergyOutputfileName:CancelOK图38：ClusterindConformations对话框A
19、DT菜单：RnalyzeClusterings(Show选择RMS值公差后显.示聚类图表（图38）:EEfltind:1.OrmsROlll11.129-100ig-6.0-4.0图38：选择不同EIS进行聚类的结果以ind：2.0rms为例，点击柱状图中最左边条带（纵坐标为2包含两个分子构象），分子构象载入分子显示窗口，同时出现Ind对话框，通过点击左/右健可以很便利的切换这两个分子（图39）。图39:视察聚类后的分子构象Sconformations4 .在Rseptor环境中视察相按构象ADT菜单：AnalyW-*IMaerOmOIeCUlelbpen|载入Receptor刚性部分分子“h
20、agljigid.pdbqt，这样就能看到1.igand分子在ReCePtor分子中的状况（图40）。图40：我入ReCePtOr分子刚性部分后的效果（为“更利视察，将h8gljld以RibbOn模型显示，两种颜色表示两个亚基）ADT菜单：AnalyzGridsOPen二!打开O原子的AutoGridMaP文件(图41,42,43)o图41:选择不同原子类型MaP文件图42：设置isocountour的IsoValue值(Kcal/Mol)图43:打开“，ISoVakle=0.5的显示效果通过上面的操作虽然能显示不同类型原子的操作，但是确不能很好的将1.igand分子与四周ReCePtQr分子
21、氨基酸残基的相互作用表现出来。现在，依据前面介绍过的方法将Receptor上两条锌中的两个SP25氨基酸残基显示为求棍模型，调整视察角度和位置。从下图（图44）中不难看出，抑制剂中（1.igand）02原子，被两个ASP25残基上的O所形成的依亲和性口袋所浸没。而且假如你载入其他能量较低的分子构象，你会发觉不同对接构象中的这个氯原子同样被浸没在这个口袋中，可见这个O在这个抑制剂中起了至关重要的作用。图44：RCCCPtOr的两个ASP25残基上的O与1.igand上O的相互作用ADT菜单：AnalyzeDockingsIShoWasSPhereS,将对接得到的全部分子构象结果都以小球的形式显示
22、。下图（图45）中每个小球表示该构象的儿何中心，以便利不同构象之间的视察比较.图45:一小球显示不同分F构象的显示效果ADT菜单：IAnaIyZdDockingsShowInteractionsADT将自动计算并显示1.igand分子在当前构象下与四周Receptor残基之间的相互作用（图46,47）oOBindingSheInteractionsdisplayoptions updatedisplayforeachnewconformationjsetbackgroundcolor displaymsmsdisplayspheresasWireframeonatomsin:Jclosecon
23、tactJhydrogenbondsVDWScalingFactor耻I，。IUdisplayribbonforVnearresiduesJforallresiduesopenotherfile9displaylabelsonresiduesoutputlistof:TjJdisplaypPplinteractionsdisplaypkcatioInteractionsRevertCloseISaveImage图46：ShOWlnteraetionSj设置对话窗口：ShowHydrogenBondsasSpheres以和BindingSiteInteractionsdisplayoptions对话窗11图47：ADT自动显示1.igand和ReCCPtOr相互作用的效果，下图为关闭wireframespherescontact效果
