DOCK6学习(2)

假装没事ソ 提交于 2020-01-02 16:27:37

DOCK6 的工作流程

本文是咸鱼博主根据dock6.9的手册总结出,只是针对小分子-蛋白相互作用和Amber Score。感觉也不会有人看,但又怕后面没人接暂时写下来的了233。(实际上就是个搬运翻译而已和自己的操作而已啦。)

DOCK6工作流程概论

DOCK6.9工作流程
DOCK6.9的工作流程如图。首先是根据`受体(Receptor)和配体(ligand)的几何坐标来进行准备,而后进行docking。受体的准备有三个流程:SphgenGridDOCKSphgen流程识别相应位点,并生成可填满位点的球心。Grid流程则生成记分网格。在程序DOCK中,DOCK将球体(由Sphgen生成)与配体原子相匹配,并使用记分网格(来自Grid)来评估配体的取向。程序对接还可以最小化基于能量的分数。

DOCK6基本理念

针对docking,DOCK的处理方式是:
(1)确定配体相对蛋白的方位,
(2)确定给配体方位的打分方式.
DOCK这个方式中的两种处理方式都可以进行替换。替换成自己需要的方式来进行
确定配体的方位的步骤:
(1)确认结合位点DOCK6.9可以自动确认潜在的位点,这个位点里的所有点都会被认定为配体原子可能所在的点。但相对于这种自动的方式,可以根据该蛋白的活性位点来进行选择,同样可以在这些位点里生成网格将每个网格点视为球体中心。但原则是通过最少的点来捕捉感兴趣形状特征,并且不受已发现配体结合方式的偏见。(针对蛋白质的个点形成)
这里感觉有些抽象。接下来可以看看例子里是怎么处理文件来达到这种效果的。不但要考虑减少已知配体的偏差,而且还要考虑到计算量的问题,如何去选择这个格点呢。。。果然贫穷限制了机器可以想象的空间啊
(2)对配体生成格点时,为了定位会将一系列球形原子与配体的原子进行配对。由此会产生许多原子-球对的集合,每个集合只包含少量球-原子对。限制这个集合个数的方式是采用最长距离启发式算法:球间大致距离与配体的原子距离。每一组的原子球都用于计算配体在相应位点的取向,而产生了取向的原子-球对通常称之为匹配,而后计算已匹配的配体原子,计算(转化)配体原子的rmsd最小的平移矢量和旋转矩阵,以及与球体原子集的球体中心,并将其用于确定整个配体在活性中心的位置。
取向、平移矢量和旋转矩阵是什么意思呢?数学表达式是什么?
(3)配体的取向用形状评分函数和/或近似配体-结合能的函数来评价。大多数评估都是在(评分)网格上进行的,目的是最小化总的计算时间。在每个网格点,酶对分数的贡献被存储。也就是说,对分数的受体贡献,可能是重复的和耗时的,只计算一次;然后,从记忆中简单地提取适当的项目。

结合能可用Van del Waal attractive,Van del Waal attractive,van del dispersive 和 Coulombic electorstatic等能量来表示。通过将格点的能量结合起来计算来表示配体和受体结合的能量。


?这个评分网格和AMBER Score有什么关系呢?

DOCK6相关概念

(A)Sphere Centers

生成球体以填充目标站点。球中心是假定的配体原子位置。它们的使用是为了限制活动站点中可能存在的大量方向。与配体原子一样,这些球体接触分子表面,与分子不相交。允许球体与其他球体相交;即,它们具有重叠的体积。每个球体由其中心和半径的坐标表示。只有球中心的坐标被用来定位活性位点内的配体(见上文)。球面半径用于聚类。配体在自由空间的取向数目很大。所有球原子对集合中可能的取向数目较小,但仍然较大,无法在合理的时间内生成和评估(评分)。因此,在评估之前,使用各种滤波器来从考虑中消除球原子对的集合,这将产生较差的评分方向。也就是说,只有一小部分可能的配体取向是实际产生和评分。距离公差是一个过滤器。球体“着色”和“临界”球体的识别是其他过滤器。球体-球体距离与原子-原子距离进行比较。球体-原子对的集合按以下方式生成:球体i与原子i如果且仅当对于集合中的每个球体j和集合中的每个原子j配对,其中dij是球体i和球体j之间的距离,dij是原子i和原子j之间的距离,epsilon是用户定义的一个稍小的值。
             在这里插入图片描述

(B)化学匹配

DOCK球体的产生与周围受体原子的化学性质无关。球体“化学匹配”或“着色”将化学性质与球体相关联,一种“颜色”的球体只能与互补色的配体原子相匹配。这些化学性质可能是诸如“氢键供体”、“氢键受体”、“疏水剂”、“电正性”、“电负性”、“中性”等。颜色本身或颜色的互补性都不是由DOCK系列程序决定的;DOCK只是使用这些标签。随着着色的加入,只有具有适当化学性质的配体原子才能与互补的有色球体相匹配。那么,更有可能的是,生成的定向将产生一个有利的分数。相反,通过排除有色球体与某些配体原子的配对,可以减少(可能)生成和评估的不利取向的数量。需要注意的是,匹配中需要互补并不意味着所有配体原子都位于酶的化学互补区。相反,只有那些配位原子与作为配位原子的一部分的有色球体配对时,才能保证处于酶的化学互补区(前提是球体的手性与配位原子的手性相同)。

© Critical Points

“临界点”滤波器要求某些球体是用于定位配体的球体-原子对集合的一部分。将球体指定为临界点会迫使配体在球体所在的酶区域中至少有一个原子。例如,当已知配体必须占据活性位点的特定区域时,该滤波器可能有用。该滤波器不考虑任何不能确保酶的关键区域至少有一个配体原子的取向(前提是球体的手性与匹配配体原子的手性相同)。

(D)Bump Filter

配体在活性位点内定向后,对其定向进行评估。为了减少总的计算时间,在配体被定位在该位置之后,可以首先检查配体原子是否占据了受体已经占据的空间。如果发现太多这样的“突起”,那么即使在最小化之后,配体也可能与受体相交;因此,在评估之前,配体的取向被丢弃。


感觉只能使用一个例子才能知道这些概念是什么。这些东西把分子与蛋白的结合抽象的有点厉害。以后再加些图片或者例子,或者相应的引用来描述这些概念。唉,还是太菜了。

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