Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.fbb.msu.ru/FBB/year_08/term6/task_10.html
Дата изменения: Wed May 18 00:46:07 2011
Дата индексирования: Tue Oct 2 09:20:34 2012
Кодировка: UTF-8
Task 10, term 6

Занятие 10.

Отчет по заданию должен появиться на сайте, как только вам понадобится зачет. Отчет должен содержать все файлы необходимы для докинга и описание их получения. Необходимо представить в отчете результаты докинга и результаты проверки качества. Необходимо представить обсуждение результата.

Традиционные ссылки на полезные ресурсы:

Вся работа по расчетам 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.

  1. В банке pdb найдите SMILES нотацию для NAG. Это удобно сделать на странице структуры 1lmp. Сохраните эту нотацию в файл nag.smi.

  2. 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

  3. Скриптом prepare_ligand4.py из пакета Autodock tools создайте pdbqt файл вашего лиганда. Использование prepare_ligand4.py узнайте запустив скрипт с флагом -h.

  4. 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.

  5. 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 = 20
    В принципе его содержимое самоочевидно.

  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. Просмотрите файл nag_prot.log и занесите в отчет энергии 3ех 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 отчету.

  8. Теперь давайте проведем 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_ASP13
    и проведем 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

  9. Просмотрите файл nag_prot_flex.log и занесите в отчет энергии 3ех 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 отчету. В отчет надо занести различия которые Вы обнаружите по сравнению с обычным докингом.

  10. 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.

  11. NAG содержит в себе СH3C(=O)NH группу. Создайте 3 лиганда где метильный радикал этой группы будет заменен на OH, NH2,H. Для каждого из этих лигандов проведите обыкновенный докинг и представьте результаты в виде таблицы из трех лучших расположений для каждого лиганда.

  12. * Проведите докинг с подвижными радикалами для новых 3 лигандов и сравните их связывание во всех случаях.