复现A Small-Molecule Compound Has Anti-influenza A Virus Activity by Acting as a “PB2 Inhibitor”中的蛋白质-配体结合图

软件准备

分子对接

  • 蛋白质文件准备

    • PyMOL命令行输入fetch 4cb4,type=pdb，回车，获得蛋白的pdb文件

      点击右下角S显示序列，MGT为共结晶的配体，CL为氯原子，O为水

      • 鼠标拖选序列中的氯原子和水，右键remove，只保留蛋白和配体

      • 菜单栏File -> Export Molecule...，保存为4cb4_ligand.pdb，后续用于检测对接盒子

      • 同样的方式再把配体删除，只保留蛋白，保存为4cb4_clean.pdb

    • AutoDockTools菜单栏File -> Read Molecule打开4cb4_clean.pdb

      • 加氢：Edit -> Hydrogens -> Add -> OK

      • 计算电荷：Edit -> Charges -> Compute Gasteiger

      • 添加原子类型：Edit -> Atoms -> Assign AD4 type

      • 保存为4cb4_clean.pdbqt：File -> Save -> Write PDBQT

  • 配体文件准备

    • ChemSpider输入1,3-Dihydroxy-6H-benzo[c]chromen-6-one搜索，搜索结果页点击More details展开，复制SMILES

    • 打开Chem3D，侧边栏输入复制的SMILES，回车

      • 力场能量最小化：Calculations -> MMFF94 -> Perform MMFF94 Minimization

      • 保存为1,3-Dihydroxy-6H-benzo[c]chromen-6-one.mol2

    • AutoDockToolsLigand -> Input -> Open导入1,3-Dihydroxy-6H-benzo[c]chromen-6-one.mol2

      • 判定配体的root：Ligand -> Torsion Tree -> Detect Root

      • 选择配体可扭转的键：Ligand -> Torsion Tree -> Choose Torsions -> Done

      • 保存为1_3_Dihydroxy_6H_benzo[c]chromen_6_one.pdbqt：Ligand -> Output -> Save as PDBQT

  • 配置文件

    • 确定对接盒子

      • PyMOL打开4cb4_ligand.pdb，鼠标点击序列中的MGT选中它，菜单栏Plugin -> Legacy Plugins -> GetBox Plugin -> Get box from selection (sele)

      • 找到AutoDock Vina Binding Pocket

    • 创建配置文件config.txt

  • 运行对接

    打开命令行，切换到保存receptor，ligand及配置文件的目录，运行vina --config config.txt --log log.txt

PyMOL绘图

主要参考高质量PyMOL作图教程

  • 对接结果预处理

    • PyMOL打开4cb4-out.pdbqt和4cb4_clean.pdb。4cb4-out.pdbqt有10个构象，可以通过右下方的方向键切换查看

    • 切换到得分最高的第1个构象，菜单栏File -> Export Molecule...，保存为4cb4_docked.pdb

    • 菜单栏File -> Reinitialize -> Everything清空所有对象，重新打开4cb4_clean.pdb

    • 将配体重命名，选中序列中的***，A -> rename selection，键盘输入ligand，回车

    • PyMOL命令行输入select res, resi 339+357+361+376+404，选中关键残基，命名为res

    • PyMOL命令行输入hide，隐藏所有对象

    • PyMOL命令行输入show sticks, ligand | res，显示配体和关键残基的棍棒结构

    • PyMOL命令行输入hide sticks, h.，隐藏氢原子

    • PyMOL命令行输入zoom ligand | res，居中放大显示配体和关键残基

    • PyMOL命令行输入color wheat, ligand & name C*，将配体中的碳原子改为小麦色

    • PyMOL命令行输入set label_size, 30，设置字体大小为30磅

    • PyMOL命令行输入set label_font_id, 9，设为9号字体

    • 右侧(res)点击L -> residues显示关键残基标签

  • 绘制相互作用力

    • PyMOL命令行输入import center_of_mass导入插件

    • 右下角选择模式改为Atom，点击选中HIS-357咪唑环上的5个碳原子，命令行输入com sele, object=p1，在选中的原子的几何中心创建小球，命名为p1

    • 点击选中配体间二羟基苯环上任意对位的2个碳原子或全部6个碳原子，命令行输入com sele, object=p2

    • 点击选中配体吡喃酮环上任意对位的2个原子或全部6个原子，命令行输入com sele, object=p3

    • 点击选中PHE-404苯环上任意对位的2个碳原子或全部6个碳原子，命令行输入com sele, object=p4

    • 点击选中配体酯基的2个氧原子，命令行输入com sele, object=p5

    • 点击选中LYS-339的氮原子，命令行输入com sele, object=p6

    • 点击选中HIS-357咪唑基的2个氮原子，命令行输入com sele, object=p7

    • PyMOL命令行输入set sphere_scale, 0.35设置球的大小

    • PyMOL命令行输入set sphere_transparency, 0.5设置球的透明度

    • PyMOL命令行输入set sphere_color, yellow将球设为黄色

    • PyMOL命令行输入set sphere_color, magenta, p5 | p6 | p7将p5，p6，p7三个小球设为洋红色

    • 菜单栏Wizard -> Measurement，点击创建的小球，两两一组，画出虚线

    • 画出氢键和疏水作用

  • 结果美化

    • 命令行输入color magenta, measure04，color magenta, measure05将盐桥设为洋红色

    • 命令行输入color green, measure06，color green, measure07，color green, measure08将氢键设为绿色

    • 命令行输入color gray70, measure09将疏水作用设为70%灰色

    • 命令行输入hide labels, measure*隐藏所有虚线上的标签

    • 命令行输入show labels, measure06，show labels, measure07，show labels, measure08显示氢键上的标签

    • 命令行输入bg_color color将背景设为白色

    • 命令行输入show cartoon显示蛋白卡通结构

    • 命令行输入color smudge, !ligand & name C*设置除配体外的碳原子的颜色

    • 命令行输入set cartoon_transparency, 0.5将蛋白卡通结构设为半透明，避免遮挡

  • 图片保存

    • 命令行输入save focus.pse保存工作，防止意外，方便修改

    • 命令行输入ray光线追踪，美化图片

    • 命令行输入png focus.png, 16.93cm, 16.93cm, dpi=300保存图片，规格为16.93cm * 16.93cm，分辨率300dpi