Докинг низкомолекулярных лигандов в структуру белка

Главная
Цель данного занятия ознакомится с возможностями докинга низкомолекулярного лиганда в структуру белка.
В этом занятии мы будем пользоваться пакетом Autodock Vina и Autodock tools.
Работа будет проведена с LYS_BPPS1.

1.

В банке pdb нашла SMILES нотацию для NAG на странице структуры 1lmp. Сохранила эту нотацию в файл:
nag.smi.

2.

C помощью obgen построила 3D структуру этого сахара в pdb формате:
obgen nag.smi > nag.mol
babel -imol nag.mol -opdb nag.pdb
nag.mol,nag.pdb.

3.

Скриптом prepare_ligand4.py из пакета Autodock tools создала pdbqt файл моего лиганда (nag.pdbqt).
export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/bin
prepare_ligand4.py -l nag.pdb

4.

Так же, скриптом prepare_receptor4.py из пакета Autodock tools создала pdbqt файл белка (prot.pdbqt).
Работала с 4-ю моделью из прошлого практикума.

5.

Получились входные файлы, теперь надо создать файл с параметрами докинга (vina.cfg).
center_x=40.205
center_y=40.061
center_z=25.041
size_x = 25
size_y = 25
size_z = 25
num_modes = 20

6.

Теперь можно провести первый докинг:
vina --config vina.cfg --receptor prot.pdbqt --ligand nag.pdbqt --out nag_prot.pdbqt --log nag_prot.log

7.

Просмотрела файл nag_prot.log.
Ниже представлены энергии трех лучших расположений и геометрическая разница между ними:
mode | affinity | dist from best mode
| (kcal/mol) | rmsd l.b.| rmsd u.b.
-----+------------+----------+----------
1 -5.2 0.000 0.000
2 -5.1 2.399 4.366
3 -4.7 2.154 3.466
В PyMol загрузила файлы nag_prot.pdbqt и prot.pdbqt. Отобразила все состояния на одной картинке.

Рис.1.Все состояния лиганда.

8.

Затем провела докинг, рассматривая подвижность некоторых боковых радикалов белка.
Сначала разбила белок на две части, подвижную и неподвижную.
Для подвижной части выбрала 3 аминокислоты, которые использовала в прошлом задании для позиционирования лиганда.
python /usr/share/pyshared/AutoDockTools/Utilities24/prepare_flexreceptor4.py -r prot.pdbqt -s CYS54_ALA103_TYR105
vina --config vina.cfg --receptor prot_rigid.pdbqt --flex prot_flex.pdbqt --ligand nag.pdbqt --out nag_prot_flex.pdbqt --log nag_prot_flex.log

9.

Просмотрела файл nag_prot_flex.log.
Ниже представлены энергии трех лучших расположений и геометрическая разница между ними и сравнение времени с докингом без подвижных радикалов:
mode | affinity | dist from best mode
| (kcal/mol) | rmsd l.b.| rmsd u.b.
-----+------------+----------+----------
1 -5.2 0.000 0.000
2 -4.8 1.743 3.066
3 -4.6 2.128 3.615
В PyMol загрузила файлы nag_prot_flex.pdbqt и prot_rigid.pdbqt.

Рис.2.Все состояния лиганда.

Видимо, в этот раз получилось лучше (судя по распределению лигандов).

10.

Докинг может расположить лиганд наиболее близким образом к тому, что получилось в моделировании.
Энергетическая эффективность этого расположения -5,2.

11.

NAG содержит в себе СH3C(=O)NH группу. Создала 4 лиганда, где метильный радикал этой группы будет заменён на : OH, NH2, H, Ph.
Для каждого из этих лигандов проведите обыкновенный докинг.
Для подвижных радикалов:

	OH	NH2	H	Ph
1	-5.1	-5.2	-4.8	-6.2
2	-5.0	-5.1	-4.6	-6.1
3	-4.9	-5.0	-4.5	-6.1

12.

Для подвижных радикалов:

	OH	NH2	Ph
1	-5.1	-5.0	-6.1
2	-4.8	-5.0	-6.0
3	-4.8	-4.9	-5.7