импортируем все нужные файлы
%%bash
wget http://kodomo.cmm.msu.ru/~golovin/zdock/amylase.pdb
wget http://kodomo.cmm.msu.ru/~golovin/zdock/camelid.pdb
wget http://kodomo.cmm.msu.ru/~golovin/zdock/uniCHARMM
--2021-05-28 00:16:07-- http://kodomo.cmm.msu.ru/~golovin/zdock/amylase.pdb Resolving kodomo.cmm.msu.ru (kodomo.cmm.msu.ru)... 93.180.63.127 Connecting to kodomo.cmm.msu.ru (kodomo.cmm.msu.ru)|93.180.63.127|:80... connected. HTTP request sent, awaiting response... 302 Found Location: https://kodomo.fbb.msu.ru/~golovin/zdock/amylase.pdb [following] --2021-05-28 00:16:07-- https://kodomo.fbb.msu.ru/~golovin/zdock/amylase.pdb Resolving kodomo.fbb.msu.ru (kodomo.fbb.msu.ru)... 93.180.63.127 Connecting to kodomo.fbb.msu.ru (kodomo.fbb.msu.ru)|93.180.63.127|:443... connected. HTTP request sent, awaiting response... 200 OK Length: 387504 (378K) [chemical/x-pdb] Saving to: ‘amylase.pdb’ 0K .......... .......... .......... .......... .......... 13% 5,26M 0s 50K .......... .......... .......... .......... .......... 26% 8,65M 0s 100K .......... .......... .......... .......... .......... 39% 8,79M 0s 150K .......... .......... .......... .......... .......... 52% 11,1M 0s 200K .......... .......... .......... .......... .......... 66% 8,84M 0s 250K .......... .......... .......... .......... .......... 79% 11,7M 0s 300K .......... .......... .......... .......... .......... 92% 10,9M 0s 350K .......... .......... ........ 100% 9,87M=0,04s 2021-05-28 00:16:07 (8,82 MB/s) - ‘amylase.pdb’ saved [387504/387504] --2021-05-28 00:16:07-- http://kodomo.cmm.msu.ru/~golovin/zdock/camelid.pdb Resolving kodomo.cmm.msu.ru (kodomo.cmm.msu.ru)... 93.180.63.127 Connecting to kodomo.cmm.msu.ru (kodomo.cmm.msu.ru)|93.180.63.127|:80... connected. HTTP request sent, awaiting response... 302 Found Location: https://kodomo.fbb.msu.ru/~golovin/zdock/camelid.pdb [following] --2021-05-28 00:16:07-- https://kodomo.fbb.msu.ru/~golovin/zdock/camelid.pdb Resolving kodomo.fbb.msu.ru (kodomo.fbb.msu.ru)... 93.180.63.127 Connecting to kodomo.fbb.msu.ru (kodomo.fbb.msu.ru)|93.180.63.127|:443... connected. HTTP request sent, awaiting response... 200 OK Length: 73224 (72K) [chemical/x-pdb] Saving to: ‘camelid.pdb’ 0K .......... .......... .......... .......... .......... 69% 5,71M 0s 50K .......... .......... . 100% 113M=0,009s 2021-05-28 00:16:07 (7,99 MB/s) - ‘camelid.pdb’ saved [73224/73224] --2021-05-28 00:16:07-- http://kodomo.cmm.msu.ru/~golovin/zdock/uniCHARMM Resolving kodomo.cmm.msu.ru (kodomo.cmm.msu.ru)... 93.180.63.127 Connecting to kodomo.cmm.msu.ru (kodomo.cmm.msu.ru)|93.180.63.127|:80... connected. HTTP request sent, awaiting response... 302 Found Location: https://kodomo.fbb.msu.ru/~golovin/zdock/uniCHARMM [following] --2021-05-28 00:16:07-- https://kodomo.fbb.msu.ru/~golovin/zdock/uniCHARMM Resolving kodomo.fbb.msu.ru (kodomo.fbb.msu.ru)... 93.180.63.127 Connecting to kodomo.fbb.msu.ru (kodomo.fbb.msu.ru)|93.180.63.127|:443... connected. HTTP request sent, awaiting response... 200 OK Length: 17376 (17K) Saving to: ‘uniCHARMM’ 0K .......... ...... 100% 3,72M=0,004s 2021-05-28 00:16:07 (3,72 MB/s) - ‘uniCHARMM’ saved [17376/17376]
Добавляем атомы водорода к структурам, используя силовое поле "Gromos 53а6" (и не рассматривая атомы воды).
%%bash
pdb2gmx -f amylase.pdb -o amylase_h.pdb -p -ignh
pdb2gmx -f camelid.pdb -o camelid_h.pdb -p -ignh
%%bash
mark_sur amylase_h.pdb amylase_m.pdb
mark_sur camelid_h.pdb camelid_m.pdb
! zdock -S 13 -R camelid_m.pdb -L amylase_m.pdb
%%bash
zrank zdock.out.cp 1 2000
#Отсортируем по энергии
sort -n -k2 zdock.out.cp.zr.out | head
0
Теперь сравним визуально топ-3 структур (по энергии) с РСА моделью 1KXT (последняя на всех картинках покрашена в зеленый):
from IPython.display import Image
print('Топ - 3 структур')
display(Image("/home/masha/Документы/Головин/прак9/im1.png", format='png'))
display(Image("/home/masha/Документы/Головин/прак9/im2.png", format='png'))
display(Image("/home/masha/Документы/Головин/прак9/im3.png", format='png'))
Топ - 3 структур
Как мы видим, следующие модели более-менее похожи на РСА модель 1KXT, однако положение участка антитела сильно варьируется (он "вращается" вокруг связываемого белка).
Попробуем провести тот же докинг, но с опцией -D (в этот раз для экономии времени запросим всего 10 моделей).
%%bash
ln -s /home/preps/golovin/progs/bin/create_lig
create.pl zdock.out
zdock -S 13 -R camelid_m.pdb -L amylase_m.pdb
#Меняю файл
zrank zdock_D.out.cp 1 10
sort -n -k2 zdock_D.out.cp.zr.out | head
0
И проиллюстрируем лучшую находку (1KXT снова покрашен зеленым цветом):
display(Image("/home/masha/Документы/Головин/прак9/im6.png", format='png'))
Участок антитела в том же месте и практически в том же положении.
Скачаем структуру 1KXT к себе в рабочую директорию. И воспользуемся g_rms для подсчета RMSD между С-альфа атомами полученных моделей и 1KXT.
! wget http://files.rcsb.org/download/1KXT.pdb
--2021-05-28 00:31:35-- http://files.rcsb.org/download/1KXT.pdb Resolving files.rcsb.org (files.rcsb.org)... 132.249.210.142 Connecting to files.rcsb.org (files.rcsb.org)|132.249.210.142|:80... connected. HTTP request sent, awaiting response... 200 OK Length: unspecified [application/octet-stream] Saving to: ‘1KXT.pdb’ 1KXT.pdb [ <=> ] 1,34M 1,20MB/s in 1,1s 2021-05-28 00:31:36 (1,20 MB/s) - ‘1KXT.pdb’ saved [1404459]
%%bash
for i in complex*pdb
do
#echo $i
g_rms -f $i -s 1KXT.pdb -o $i'.rmsd.xvg' <<'EOF'
3
3
EOF
done
Выведем модель,которая имела максимальный RMSD
display(Image("/home/masha/Документы/Головин/прак9/im7.png", format='png'))
Расположением участка антитела эта модель похожа на результат РСА, однако предыдущая модель выглядит лучше. Видимо, по умолчанию g_rms сравнивает лишь белки по отдельности или один из белков, а не их комплексы целиком.