1. 蛋白准备
1.1 为什么进行蛋白准备?
从PDB晶体结构数据库中下载下来的晶体结构不适合直接用于分子对接。PDB数据库中的晶体结构仅含有重原子,并且可能含有共结晶配体、水分子、金属离子和辅因子等。多聚体结构则可能需要取出单体结构。另外,PDB数据库中的结构可能缺少连接信息,因此必须重新分配连接信息、键序和形式电荷。Schrödinger的Protein Preparation Wizard模块便是用于准备蛋白结构以解决上述问题。
1.2 蛋白准备流程
下面列出了蛋白准备的基本流程,在该流程中假设初始的蛋白结构是PDB格式,里面含有共结晶的配体分子,不含氢原子。在其他的蛋白结构准备过程中需要针对具体问题具体分析,在一些案例中,并不需要把下面所有步骤都走一遍。
(1) 将PDB晶体结构库中的蛋白配体复合物结构导入Maestro中。
(2) 定位需要保留的水分子,删掉其他水分子。通常和金属原/离子有相互作用的以及桥连蛋白和配体的水分子需要保留,其他的水分子删掉。
(3) 简化多聚复合物。如果PDB数据库中蛋白结构是多聚体,查看是否该多聚体有重复的结合位点和重复的链,如果有的话仅保留一个,删掉其他冗余的结构。
(4) 调整蛋白、金属离/原子和辅因子。
修补缺失的残基,如果缺失的残基距离结合位点比较远则一般不影响对接结果,如果缺失的残基在结合位点附近则一定要补全;检查蛋白结构中的金属原/离子;如果有键连着金属离子,则要将键删掉,并调整与金属离子相连原子和金属离子的形式电荷;设置金属原子的电荷并且纠正原子类型;设置辅因子的键序和形式电荷;修正摆向错误基团的方向。
(5) 调整配体的键序和形式电荷。
(6) 如果需要的话,调整蛋白和配体的离子化状态和互变异构状态。
(7) 精炼结构。能量最小化,调整基团摆向。
(8) 检查准备好的结构。
检查整体结构的形式电荷和质子化状态,并根据需要进行调整。检查水分子以及其他基团的取向,如酰胺、羟基的取向等。
1.3 Schrödinger中Protein Preparation Wizard进行蛋白准备 (实际操作)
简介:Protein Preparation Wizard模块可以帮助用户自动进行蛋白准备。经过该模块准备后的蛋白结构可用于后续的其他计算任务,如Glide、Prime、QSite和MacroModel。
Protein Prepar