Discovery Studio官方教程-使用CDOCKER进行半柔性分子对接

所需功能和模块：Discovery Studio Client, DS CDOCKER.

所需数据文件：1EQG.dsv, 1EQD-ibuprofen-conf.sd, 1EQG-ibuprofen.sd

所需时间：15分钟

介绍

CDOCKER是基于CHARMm力场的分子对接方法，这种方法可以产生高精度的对接结果。在本教程中，天然布洛芬配体分子对接回COX-1受体的结合位点中，得到的对接构象和X-ray衍射得到的晶体结构中的配体天然构象进行比较。本教程包括：

准备对接体系
运行CDOCKER
CDOCKER结果分析
计算对接结果的RMSD值
准备对接体系

在文件浏览器（Files Explorer）中，找到并双击打开Samples | Tutorials | Receptor-Ligand Interactions| 1EQG.dsv。

在分子窗口中将打开一个带有活性位点的蛋白质三维结构（图1）。

在工具浏览器（Tools Explorer）中，展开Receptor-Ligand Interactions | Define and Edit Binding Site，依次点击Show/Hide Residues Outside Sphere和Show/Hide Sphere。

展开菜单栏View|Transform，点击Fit To Screen将结合位点的氨基酸在窗口中居中显示（图2）。

以上操作可以将结合位点外的残基以及球体隐藏，以便观察对接结果时更加便捷。

找到并双击打开Samples | Tutorials | Receptor-Ligand Interactions| 1EQG-ibuprofen-conf.sd文件。

将打开一个具有随机构象的布洛芬分子（图3）。

运行CDKCKER

在工具浏览器（Tools Explorer）中，展开Receptor-Ligand Interactions | Dock Ligands，点击Dock Ligands (CDOCKER)，打开相应参数面板。

在参数面板中，将Input Receptor设置为1EQG:1EQG。

参数Input Ligands设置为1EQG-ibuprofen-conf:All。

点击Input Site Sphere参数，从下拉列表中选择该sphere的坐标及半径。

展开Top Hits参数，设置Pose Cluster Radius为0.5。

将RMSD阈值设为0.5埃以确保对接构象尽可能具有多样性。

其余参数默认（图4），点击Run运行。

CDOCKER结果分析

作业完成后，在作业浏览器（Jobs Explorer）中，双击完成的分子对接任务，打开Report报告界面，点击View Results，打开对接结果。

1.非键相互作用的直观显示与分析

在工具浏览器（Tools Explorers）中，展开Receptor-Ligand Interactions | View Interactions，点击Ligand Interactions。

在视图窗口中，受体蛋白氨基酸残基与配体对接poses间的非键相互作用会通过不同颜色的虚线显示出来，且只有参与了同配体之间的相互作用的残基才会显示。（图5）

点击上述View Interaction工具面板下的Interaction Options，展开如下窗口（图6）。

该窗口中列出DS中所有非键相互作用类型，其中黑色显示表示该蛋白和配体间存在的非键相互作用。

此外，在分子显示窗口任意选中某一虚线，在DS界面的左下方就会显示该非键相互作用类型及距离等相关信息。（图7）

为了更好的观察受体分子与配体对接pose间的相互作用，可以对体系进行旋转以获得更佳的观赏角度。

点击上述View Interaction工具面板下的

为了更好的观察受体分子与配体对接pose间的相互作用，可以对体系进行旋转以获得更佳的观赏角度。

点击上述View Interaction工具面板下的

可以看到在一新窗口中打开配体-蛋白相互作用二维平面图，便于我们更直观的观察两者的相互作用及关键的氨基酸和基团。（图8）

3.对接配体和布洛芬天然晶体结构比对

在任务浏览器（Jobs Explorer）中，单击该任务条下（点开前面的+号）Docked Ligands链接。

对接配体将在一个新的分子窗口中打开。

按住CTRL+G，显示分子图形窗口。

展开菜单栏File | Insert From，点击File…，选择Samples | Tutorials | Receptor-Ligand Interactions | 1EQG-ibuprofen.sd。

在同一窗口中插入布洛芬的天然晶体结构1EQG-ibuprofen.sd。

在表格视图中，设置最后一行的Ibuprofen分子的Visible和Visibility Locked为True。

按住CTRL+Down，观察每个配体文件和布洛芬天然晶体结构的比对情况。

可以发现CDOCKER打分最高的位点，即-CDOCKER_ENERGY的值最高，和天然布洛芬晶体结构具有很好的叠合效果。

在表格视图中，选择最后一行的Ibuprofen分子，展开菜单栏Structure|RMSD，点击Set Reference。

在分子窗口中点击鼠标右键，选择Show All，显示所有小分子结构。

展开菜单栏Structure|RMSD，点击Heavy Atoms。

打开一个新的窗口，显示所有10个对接构象同晶体构象之间的RMSD偏差。