Linux系统安装AutoDockTools、AutoGrid和AutoDock并实现分子对接(详细讲解)

 

linux系统为centos7.0

一、linux安装AutoDockTools(MGLTools)

按照下面操作安装AutoDockTools(MGLTools)

1. 下载安装包,链接(https://ccsb.scripps.edu/mgltools/downloads/),我的linux系统是64位,下载红色标记,拷贝入linux目标文件夹下(建议在桌面或者Home目录下新建一个放软件包的文件夹)。

2. shell终端进行安装:

a. 终端进入安装包所在文件夹,并获取root权限;赋予代码安装权限;

b. 运行安装:

c. 配置环境变量:

        export PATH=$PATH:/home/Carlos/MGLTools-1.5.6/bin         #写入bashrc文件保存 

         刷新应用环境变量

d. 测试如下:        

         表明可以正常打开,安装完成,如果 错,请看d

e. 错可能是某些必须库或者运行环境缺失,根据提示安装即可,比如我的centos7.0系统就缺少mesa-libGLU,所以需要补充安装,通过下面命令安装,最后再次运行adt即可成功。

二、linux安装AutoGrid和AutoDock包

1. 下载安装包,链接(https://ccsb.scripps.edu/mgltools/downloads/Download AutoDock4 – AutoDockhttps://ccsb.scripps.edu/mgltools/downloads/),下载红色标记,拷贝入linux目标文件夹下。

 

 2. 解压压缩包,通过tar -xvf autodocksuite-4.2.6-x86_64Linux2.tar解压,得到文件夹里含有autogrid4和autodock4文件,由于该软件已经提前编译,可直接使用:

        每次需要将计算文件和该程序放在一个文件夹下,用下面方法调用:

        调用grid:  ./autogrid4 -p xxx.gpf -l xxx.glg

        调用dock:./autodock4 -p xxx.gpf -l xxx.glg

        不过,为了方便使用,强烈建议将其放入命令根目录,即把它们转移到/usr/bin路径下即可。以后每次调用就可以直接通过:

        (调用grid:  autogrid4 -p xxx.gpf -l xxx.glg

        调用dock:autodock4 -p xxx.gpf -l xxx.glg)

     

   

三、分子对接计算细节

1. 提前准备:

a. Protein:蛋白受体,全球最大的蛋白质晶体结构数据库为RCSB PDB数据库(RCSB PDB: Homepage),PDB数据库是目前最主要的收集生物大分子结构的数据库,是通过X-Ray射线单晶衍射NMR核磁共振电子衍射等实验手段确定的蛋白质、多糖、核酸、病毒等生物大分子的三维结构数据库。是目前全球结构信息最全、最权威和公认度最高的晶体类数据库。

这里以MYOSIN-9蛋白为例,下载pdb格式结构方法如下:

 

 

b.ligand: 配体小分子,这里以富勒烯衍生物(富勒烯的典型衍生物)为例,也可自己随意准备一个小分子,这里就不提供我的分子坐标信息。至此已经准备好受体分子和配体小分子。

c. 使用PyMol软件处理主体分子和受体分子,最新版本,PyMol是一款操作简单,功能强大的分子以及蛋白的可视化软件,由薛定谔公司研发,科研人员可以从官 申请最新教育版本,一个非常简单的申请即可获取lic文件(PyMOL | pymol.org),同时pymo的开源版(https://github.com/schrodinger/pymol-open-source),可以直接从 站上下载,但是版本较老。所以,根据需求选择版本进行下载。注意:这里还需要安装python3.0以上版本的python(Welcome to Python.org),自行安装,和普通软件安装无异。

2. 处理受体分子和配体分子

a. 受体分子

        这里可以直接用Pymol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,也可以通过命令下载。是蛋白的 PDB ID。回车后就会在可视化窗口看见我们的蛋白结构。

        安装后,首先我们打开pyMOL这个软件:

         通过file→open打开蛋白分子,需要查看蛋白的序列,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,可以调整蛋白不合理结构和单元,比如,去掉水分子,去掉无多余氧原子,去掉水分子等,这里主要去掉多余氧原子和水分子(注意:如果有金属离子,或者貌似多余的无机离子,需要根据实际情况选择去除,如果该部分是该蛋白的组成部分,不能去除。),在序列上选择需要去掉的氧原子和水分子,右键,选择remove即可去掉,其它同理

 

 

        处理完后,保存为新的pdb文件:file→export molecule→save→命名.pdb

        打开安装好的Autodocktools(MGTools),file→read molecule读入分子,然后是加氢,因为从pdb数据库中下载蛋白质晶体结构是没有氢原子的,所以我们需要把氢原子加上,这一步是必须的。注意这里加氢是全氢。

 

 继而保存为受体分子,pdbqt文件:

 ↓

 

 

 视窗删除分子以便后续操作:

 b. 配体分子

        配体分子(默认已经是已经优化后结构,如果没有优化或者还没制作,可以先通过chemioffce、gaussview、chemdraw等绘制配体分子的三维结构。再通过量化计算软件如高斯、MS、VASP甚至是chembio3d等进行结构优化,最后保存成后缀为.mol2或者.pdb的文件),这里提供一个已经优化后的小分子坐标,复制粘贴入文本,修改后缀为.pdb即可。

        继而载入分子:file→read molecule→选择配体分子

        给配体分子加root:

                点击Ligand→inputchoose选择分子ok

                点击ligand→torsion treedetect root:这一步是软件自动判定配体的root

                点击ligand→torsion tree→choose torsion:这一步是软件自动判定可扭转的键,其中红色表示不可旋转的键(无法手动改变),绿色表示可旋转键,紫色表示不可旋转,如果要将键切换可旋转和不可旋转,按住shift键后单击对应键即可(颜色会在绿色和紫色间切换),完成后点击”done”。

root完毕后ligandoutput保存为pdbqt格式!退出或者删除当前视窗分子

c. 生成受体 络(Grid设置)并运行

        导入受体:Grid→macromolecule→open→选择蛋白质分子

        导入配体:Grid→set map types→open legand→选择配体分子

      Grid→Grid box(点击之前需要将配体分子移到蛋白质分子外面,移动方法:点击Dejavu GUI→root加 →选择配体分子,Perferences把勾 点掉,右键鼠标移动,完成后把勾 恢复)

        Grid box,调节红绿蓝,使盒子把蛋白质包住,点击spacing放大缩小:根据经验或者文献 道,存在相互作用的基团或者活性位点为考察对象,设置的盒子需要将其囊括在其中。若是未知,可以将蛋白完全包裹。

        保存盒子参数:File→close saving current

    &nb

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