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System,Dock在线分子对接XX大学SystemDock在线分子对接姓名：学号：学科：生物信息学2020年X月X日目录一、简介11.1分子对接原理与方法11.1.1分子对接原理11.1.2分子对接方法21.1.3分子在线对接优点3二、分子在线对接实验准备3三、实验操作43.1药物小分子3D结构的准备53.2目标对接蛋白的准备13.3分子在线对接4四、简要总结6SystemDock在线分子对接一、简介分子对接技术，作为计算机辅助药物设计的重要方法，通过化学计量学等学科支持，模拟分子的几何结构和分子间作用力，来进行分子间相互作用识别并预测受体-配体复合物结构，是近年来比较成熟的直接药物设计方法。分子对接不仅可以研究配体（药物分子）与其受体（已知的靶蛋白或活性位点）之间的详细相互作用，预测其结合模式及亲合力，还可以用来发现并优化药物先导物分子，进而实现基于结构的药物设计（SBDD）的一种重要方法，其本质是两个或多个分子之间相互识别的过程，该过程涉及分子之间的空间匹配和能量匹配。1.1分子对接原理与方法1.1.1分子对接原理分子对接的基础是生物大分子的结构，这些结构信息通常可以通过X-射线晶体衍射和核磁共振（NMR）方法，以及同源模建（homologymodeling）方法得到。随着计算机技术的发展、靶酶晶体结构的快速增长以及商用小分子数据库的不断更新，分子对接在药物设计中取得了巨大成功，已经成为SBDD研究中最为重要的方法。分子对接依据配体与受体作用的“锁-钥”原理(lockandkeyprinciple)如图1.1所示，模拟小分子配体与受体生物大分子相互作用。配体与受体相互作用是分子识别的过程，主要包括静电作用、氢键作用、疏水作用、范德华作用等。通过计算，可以预测两者间的结合模此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。式和亲和力，从而进行药物的虚拟筛选。图1.1“锁-钥”原理和“诱导契合”学说示意图由于“锁-钥”原理的局限性，1958年D.E.Koshland提出了“诱导契合”学说如图1.1所示，其核心内容为蛋白的活性位点通过与配体的相互作用而发生变化，即蛋白与底物契合并发生结构变化，该原理说明在分子对接的过程中，配体和受体均被视为柔性结构。事实证明，将配体和受体视为柔性结构得到的对接结果相对而言更为准确。分子对接首先产生一个填充受体分子表面的口袋或凹槽的球集，然后生成一系列假定的结合位点。依据受体表面的这些结合点与配体分子的距离匹配原则，将配体分子投映到受体分子表面，来计算其结合的模式和亲和力，并对计算结果进行打分，评判配体与受体的结合程度。1.1.2分子对接方法分子对接方法的两大课题是分子之间的空间识别和能量识别。空间匹配是分子间发生相互作用的基础，能量匹配是分子间保持稳定结合的基础。对于几何匹配的计算，通常采用格点计算、片断生长等方法，能量计算则使用模拟退火、遗传算法等方法。各种分子对接方法对体系均有一定的简化，根据简化的程度和方式，可以将分子对接方法分为三类。刚性对接：刚性对接方法在计算过程中，参与对接的分子构像不发生变化，仅改变分子的空间位置与姿态，刚性对接方法的简化程度最高，计算量相对较小，适合于处理大分子之间的对接。其适合考察比较大的体系，比如蛋白质和蛋白质以及蛋白质和核酸之间的相互作用，他计算比较简单，原理也相对简单，主要是考虑构像之间的契合度。半柔性对接：半柔性对接方法允许对接过程中小分子构像发生一定程度的变化，但通常会固定大分子的构像，另外小分子构像的调整也可能受到一定程度的限制，如固定某些非关键部位的键长、键角等，半柔性对接方法兼顾计算量与模型的预测能力，是应用比较广泛的对接方法之此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。一。其适用于处理小分子和大分子至间的对接。在对接过程中，小分子的构像一般是可以变化的，但大分子则是刚性的。由于小分子相对较小，因此在一定程度考察柔性的基础上，还可以保持高效的计算效率，在药物设计尤其再给予分子数据库的虚拟筛选过程中，一般采用半柔性的分子对接方法。柔性对接：柔性对接方法在对接过程中允许研究体系的构像发生...