Традиционные ссылки на полезные ресурсы:
Вся работа по расчётам будет проходить на 172.16.0.140 через терминал putty.
Цель данного занятия ознакомится с возможностями докинга низкомолекулярного лиганда в структуру белка
В этом занятии мы будем пользоваться пакетом Autodock Vina и Autodock tools. Это программное обеспечение распространяется бесплатно для академических пользователей.
Вы будете работать с белком лизоцимом структуру которого вы построили на основе гомологичного моделирования на прошлом практикуме.
Программе Autodock Vina для докинга необходимы специально форматированные файлы pdb c зарядами и указанием торсионных углов. Для начала попробуем провести докинг одного из мономеров сахара (NAG) из прошлого занятия.
В банке pdb найдите SMILES нотацию для NAG. Это удобно сделать на странице структуры 1lmp. Сохраните эту нотацию в файл nag.smi.
C помощью obgen постройте 3D структуру этого сахара в pdb формате. Далее я буду указывать какие команды запускать а синтаксис вы уже знаете из предыдущих практикумов.
obgen nag.smi > mol-файл babel .. из mol-файла в pdb-файл
Скриптом prepare_ligand4.py из пакета Autodock tools создайте pdbqt файл вашего лиганда. Использование prepare_ligand4.py узнайте запустив скрипт с флагом -h.
Так же, скриптом prepare_receptor4.py из пакета Autodock tools создайте pdbqt файл вашего белка. Использование prepare_receptor4.py узнайте запустив скрипт с флагом -h.
Итак у вас есть входные файлы. Теперь надо создать файл с параметрами докинга vina.cfg. Как Вы помните для докинга необходимо указать область
структуры белка в которой будет происходить поиск места для связывания. Удобно его задать как куб с неким центором. Координаты центра мы определим из
модели комплекса, которую мы построили на прошлом занятии. Выберите атом сахара, который по Вашему мнению находится в центре сайта связывания и из текста
pdb файла извлеките его координаты.
Постройте файл vina.cfg с примерно таким содержанием:
center_x=40.0 center_y=42.0 center_z=26.5 size_x = 25 size_y = 25 size_z = 25 num_modes = 20В принципе его содержимое самоочевидно.
Теперь можно провести первый докинг:
vina --config vina.cfg --receptor prot.pdbqt --ligand nag.pdbqt --out nag_prot.pdbqt --log nag_prot.log
Просмотрите файл nag_prot.log и занесите в отчёт энергии 3ёх лучших расположений и геометрическую разницу между ними. В PyMol загрузите файлы nag_prot.pdbqt и prot.pdbqt. Включите анимацию. Отобразите все состояния на одной картинке и добавтье изображение к отчёту.
Теперь давайте проведём докинг рассматривая подвижность некоторых боковых радикалов белка. Сначала разобьем белок на две части, подвижную и неподвижную. Для подвижной части выберем 3 аминокислоты которые вы использовали в прошлом задании для позиционирования лиганда.
prepare_flexreceptor4.py -r prot.pdbqt -s GLU1_ASN5_ASP13и проведём докинг:
vina --config vina.cfg --receptor prot_rigid.pdbqt --flex prot_flex.pdbqt --ligand nag.pdbqt --out vina_prot_flex.pdbqt --log vina_prot_flex.log
Просмотрите файл nag_prot_flex.log и занесите в отчёт энергии 3ёх лучших расположений и геометрическую разницу между ними и сравнение времени с докингом без подвижных радикалов. В PyMol загрузите файлы nag_prot_flex.pdbqt и prot_rigid.pdbqt. Включите анимацию. Отобразите все состояния на одной картинке и добавьте изображение к отчёту. В отчёт надо занести различия которые Вы обнаружите по сравнению с обычным докингом.
Сделайте вывод, может ли докинг расположить лиганд наиболее близким образом к тому, что вы получили в моделировании. Если да, то отметьте энергетическую эффективность этого расположения.
NAG содержит в себе СH3C(=O)NH группу. Создайте 3 лиганда где метильный радикал этой группы будет заменён на OH, NH2,H. Для каждого из этих лигандов проведите обыкновенный докинг и представьте результаты в виде таблицы из трёх лучших расположений для каждого лиганда.
* Проведите докинг с подвижными радикалами для новых 3 лигандов и сравните их связывание во всех случаях.