Макромолекулярный докинг

Суть задания ознакомиться с программой ZDOCK и сделать предсказание о свзывании фрагмента антитела (VHH domain) c панкреатической альфа-амилазой.

Скопировала файлы amilase.pdb,camelid.pdb и uniCHARMM в рабочую директорию, написала в командной строке следующие команды:

In [ ]:
export LD_LIBRARY_PATH=${LD_LIBRARY_PATH}:/home/preps/golovin/progs/lib
export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/bin
pdb2gmx -f amylase.pdb -o amylase_h.pdb -p amylase_topol.top -ignh -ff gromos53a6 -water spc
pdb2gmx -f camelid.pdb -o camelid_h.pdb -p camelid_topol.top -ignh -ff gromos53a6 -water spc
mark_sur amylase_h.pdb amylase_hm.pdb
mark_sur camelid_h.pdb camelid_hm.pdb

Импортировали zdock, добавили водороды к pdb при помощи pdb2gmx. Провели препроцессинг pdb при помощи mark_sur. Команда mark_sur отмечает, какие остатки экспонированы на поверхность. Далее, из pdb файлов удалили строчки MODEL и TER.

Запустила докинг при помощи команды:

In [ ]:
zdock -L amylase_hm.pdb -R camelid_hm.pdb

Получили файл zdock.out с результатом. Создали его копию zdock.out.cp и удалили из неё третью строчку, а также добавили пустую строку перед записью об атомах. Предварительный анализ результатов докинга:

In [ ]:
zrank zdock.out.cp 1 2000
sort -n -k2 zdock.out.cp.zr.out | head
In [ ]:
595     -29.9713
1043    -17.8081
455     -17.2023
1943    -16.6896
474     -15.7477
883     -15.6279
737     -13.1192
1011    -11.1601
289     -10.8844
1042    -10.808

То есть лучший комплекс - 595. Сгенерируем его pdb структуру.

In [ ]:
ln -s /home/preps/golovin/progs/bin/create_lig
create.pl zdock.out

Скопировала complex.595.pdb на свой компьютер

Сравним результаты докинга с известной структурой комплекса 1kxt

In [1]:
import __main__
__main__.pymol_argv = [ 'pymol', '-x' ]

import pymol
pymol.finish_launching()
from pymol import cmd,stored
from IPython.display import Image
In [2]:
cmd.fetch('1kxt')
Out[2]:
'1kxt'
In [3]:
cmd.load('pr10/complex.595.pdb')
In [4]:
cmd.bg_color('white')
cmd.do('align 1kxt, complex.595')

Немного подкорректировала руками

In [6]:
cmd.png('compare.png')
Image(filename='compare.png')
Out[6]:

Комплекс, полученный в результате докинга, показан бирюзовым, настоящий - зелёным. Место контакта примерно одно и то же, но всё-таки VHH домен антитела не совсем верно пристыкован: перевёрнут относительно правильного положения.

In [8]:
cmd.png('true_vhh.png')
Image(filename='true_vhh.png')
Out[8]:
In [10]:
cmd.png('my_vhh.png')
Image(filename='my_vhh.png')
Out[10]:

Как видим, поверхность контакта в настоящем комплексе больше. В комплексе, полученном докингом, подозрительная пустота посередине. Впрочем, место контакта определено верно.

In [ ]: