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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及分子对接,尤其涉及分子对接方法及分子对接系统、电子设备、存储介质。
技术介绍
1、分子对接是一种主要研究蛋白质与配体分子之间的相互作用,并预测其结合模式和亲合力的理论模拟方法。由于实验条件的限制,获取目标蛋白质与目标配体的复合物晶体结构通常极其困难,且费用极其昂贵。因此,分子对接成为研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的经典药物设计方法,在药物发现、化合物结构改造等研究中发挥着重要的作用。
2、分子对接方法可以通过打分函数挑选出与受体的形状和性质匹配最佳的配体构象,并给出亲和力打分,以帮助研究人员筛选出可能的药物候选化合物。
3、目前有多种工具可以用于蛋白和配体分子对接,比如商业软件moe、discovery studio等,开源工具autodock、autodock vina、vinardo和ledock等,以及在线网站d3targets-2019-ncov和d3carp等。但是现有的方法和工具存在以下弊端:不支持可视化分析功能,需借助其他工具自行分析,较为繁琐,另外未能提供有关对接打分、蛋白-配体相互作用、配体物理化学性质的详细分析报告文件,使得药学研究者难以充分利用分子对接方法获取更多的有效信息,降低了药物发现和化合物结构改造等相关研究的效率。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供了分子对接方法及分子对接系统、电子设备、存储介质,解决了现有技术中分子对接技术难以使得药学研究者获取更多的有效信息,从而降低了药物发现和化合物结构改造等相关研究
2、作为本申请的第一方面,本申请提供了一种分子对接方法,其特征在于,包括:获取蛋白质的蛋白质结构文件、参考配体结构文件以及目标配体的目标配体结构文件,其中,所述参考配体结构文件为所述蛋白质结构文件中与蛋白质结合的配体的结构文件;根据所述蛋白质结构文件、所述目标配体结构文件以及所述参考配体结构文件,对所述蛋白质与所述目标配体进行分子对接,以获取分子对接构象文件;基于所述分子对接构象文件,采用分子三维结构显示软件识别所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用。
3、在本申请一实施例中,所述基于所述分子对接构象文件,采用分子三维结构显示软件识别所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用,包括:基于所述分子对接构象文件,采用分子三维结构显示软件对所述分子对接构象文件进行解析,以获取所述蛋白质上的元素与所述目标配体的对应元素之间的距离和角度;以及基于所述蛋白质上的元素与所述目标配体的对应元素之间的距离和角度以及对应的预设条件,确定所述蛋白质上的元素与所述目标配体的对应元素之间的相互作用。
4、在本申请一实施例中,所述根据所述蛋白质结构文件、所述目标配体结构文件以及所述参考配体结构文件,对所述蛋白质与所述目标配体进行分子对接,包括:计算所述参考配体结构文件的质心坐标,并将所述质心坐标作为分子对接盒子的中心;基于所述分子对接盒子,对所述蛋白质结构文件以及所述目标配体结构文件进行分子对接,以获取分子对接构象文件。
5、在本申请一实施例中,所述获取蛋白质的蛋白质结构文件、参考配体结构文件以及目标配体的目标配体结构文件,包括:获取初始蛋白质的初始蛋白质复合物结构文件;基于所述初始蛋白质复合物结构文件对初始蛋白质进行优化处理,以得到蛋白质结构文件以及参考配体结构文件;获取初始目标配体的初始目标配体结构文件;基于初始目标配体结构文件对所述初始目标配体进行优化处理,以得到目标配体结构文件。
6、在本申请一实施例中,基于所述初始蛋白质复合物结构文件对初始蛋白质进行优化处理,以得到蛋白质结构文件以及参考配体结构文件,包括:利用文本处理方式删除所述初始蛋白质结构文件中的所有水分子和离子,以得到第一蛋白质结构文件,并将所述初始蛋白质结构文件中原有的配体单独保存为参考配体结构文件;以及基于所述第一蛋白质结构文件,对所述初始蛋白质进行质子化处理,以输出蛋白质结构文件。
7、在本申请一实施例中,基于所述第一蛋白质结构文件,对所述初始蛋白质进行质子化处理,以输出蛋白质结构文件,包括:基于所述第一蛋白质结构文件,采用pdb2pqr程序对所述初始蛋白质在预设ph下进行质子化处理,以输出蛋白质结构文件。
8、在本申请一实施例中,基于初始目标配体结构文件对所述初始目标配体进行优化处理,以得到目标配体结构文件,包括:基于所述初始目标配体结构文件,采用rdkit或openbabel程序对所述初始目标配体进行加氢并生成初始目标配体三维结构;以及在rdkit内置的mmff94或uff力场下优化所述初始目标配体的三维结构,以输出目标配体结构文件;或在open babel内置的gaff、ghemical、mmff94、mmff94s或uff力场下优化所述初始目标配体的三维结构,以输出目标配体结构文件。
9、在本申请一实施例中,在所述基于所述分子对接构象文件,采用分子三维结构显示软件识别所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用之后,所述分子对接方法还包括:基于所述目标配体的目标配体结构文件,采用rdkit程序计算所述目标配体的物理化学性质;基于所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用以及所述目标配体的物理化学性质,生成分析报告文件。
10、在本申请一实施例中,在基于所述分子对接打分、所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用以及所述目标配体的物理化学性质,生成所述蛋白质与所述目标配体的相互作用分析文件之后,所述分子对接方法还包括:在pymol程序中导入所述分子对接构象文件,并基于所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用,显示所述蛋白质与所述目标配体之间的相互作用;根据所述蛋白质与所述目标配体的各类元素之间的距离和角度,提取所述目标配体周围预设范围内的蛋白质残基,并显示;根据所述分子对接构象文件,提取所述蛋白质的蛋白质口袋的表面静电势能,并显示蛋白质口袋的表面静电势能图景;以及将所述蛋白质与所述目标配体之间的相互作用、所述目标配体周围预设范围内的蛋白质残基、所述蛋白质口袋的表面静电势能保存至pse文件中。
11、作为本申请的第二方面,本申请还提供了一种分子对接系统,包括:结构文件解析模块,用于获取蛋白质的蛋白质结构文件、参考配体结构文件以及目标配体的目标配体结构文件,其中,所述参考配体结构文件为所述蛋白质结构文件中与蛋白质结合的配体的结构文件;分子对接模块,用于根据所述蛋白质结构文件、所述目标配体结构文件以及所述参考配体结构文件,对所述蛋白质与所述目标配体进行分子对接,以获取分子对接构象文件;三维结构显示模块,用于基于所述分子对接构象文件,采用分子三维结构显示软件识别所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用。
12、在本申请一实施例中,所述三维结构显示模块还用于基于所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用以及所述目标配体的物理化学性质,生成分析报告文件。
13、作为本申请的第三方面,本申请还提供了一种电子设备,所述电子设备包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分子对接方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的分子对接方法,其特征在于,所述基于所述分子对接构象文件,采用分子三维结构显示软件识别所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用,包括:
3.根据权利要求1所述的分子对接方法,其特征在于,所述根据所述蛋白质结构文件、所述目标配体结构文件以及所述参考配体结构文件,对所述蛋白质与所述目标配体进行分子对接,包括:
4.根据权利要求1所述的分子对接方法,其特征在于,所述获取蛋白质的蛋白质结构文件、参考配体结构文件以及目标配体的目标配体结构文件,包括:
5.根据权利要求4所述的分子对接方法,其特征在于,基于所述初始蛋白质复合物结构文件对初始蛋白质进行优化处理,以得到蛋白质结构文件以及参考配体结构文件,包括:
6.根据权利要求5所述的分子对接方法,其特征在于,基于所述第一蛋白质结构文件,对所述初始蛋白质进行质子化处理,以输出蛋白质结构文件,包括:
7.根据权利要求4所述的分子对接方法,其特征在于,基于初始目标配体结构文件对所述初始目标配体进行优化处理,以得到
8.根据权利要求1所述的分子对接方法,其特征在于,在所述基于所述分子对接构象文件,采用分子三维结构显示软件识别所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用之后,所述分子对接方法还包括:
9.根据权利要求8所述的分子对接方法,其特征在于,在基于所述分子对接打分、所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用以及所述目标配体的物理化学性质,生成所述蛋白质与所述目标配体的相互作用分析文件之后,所述分子对接方法还包括:
10.一种分子对接系统,其特征在于,包括:
11.根据权利要求10所述的分子对接系统,其特征在于,所述三维结构显示模块还用于基于所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用以及所述目标配体的物理化学性质,生成分析报告文件。
12.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述权利要求1-9任一项所述的分子对接方法。
...【技术特征摘要】
1.一种分子对接方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的分子对接方法,其特征在于,所述基于所述分子对接构象文件,采用分子三维结构显示软件识别所述蛋白质与所述目标配体之间的多类相互作用,包括:
3.根据权利要求1所述的分子对接方法,其特征在于,所述根据所述蛋白质结构文件、所述目标配体结构文件以及所述参考配体结构文件,对所述蛋白质与所述目标配体进行分子对接,包括:
4.根据权利要求1所述的分子对接方法,其特征在于,所述获取蛋白质的蛋白质结构文件、参考配体结构文件以及目标配体的目标配体结构文件,包括:
5.根据权利要求4所述的分子对接方法,其特征在于,基于所述初始蛋白质复合物结构文件对初始蛋白质进行优化处理,以得到蛋白质结构文件以及参考配体结构文件,包括:
6.根据权利要求5所述的分子对接方法,其特征在于,基于所述第一蛋白质结构文件,对所述初始蛋白质进行质子化处理,以输出蛋白质结构文件,包括:
7.根据权利要求4所述的分子对接方法,其特征在于,基于初始目标配体结构文件对所述初...
【专利技术属性】
技术研发人员:石禹龙,陈照强,
申请(专利权)人:晶泰智药技术上海有限公司,
类型:发明
国别省市:
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