分子模拟软件DiscoveryStudio详细图文教程合集(上)

Discovery Studio™ (简称DS)是专业的生命科学分子模拟软件,DS目前的主要功能包括:蛋白质的表征(包括蛋白-蛋白相互作用)、同源建模分子力学计算和分子动力学模拟基于结构药物设计工具(包括配体-蛋白质相互作用、全新药物设计和分子对接)、基于小分子的药物设计工具(包括定量构效关系、药效团、数据库筛选、ADMET)和组合库的设计与分析等

分子模拟软件DiscoveryStudio详细图文教程合集(上)插图1

三个月的时间中,利刃君推出Discovery Studio软件教程共二十篇,内容包括分子对接、药效团构建、ADMET性质预测、同源建模、氨基酸突变等,当然后续还会继续更新,为了方便大家查看往期教程,利刃君这里对前二十篇教程进行整理。

体系准备专题

不论是分子对接或药效团的构建等,小分子配体与蛋白受体的预处理都是必不可少的。

本部分教程主要为配体-受体体系的预处理以及受体结合位点的定义。可通过点击下方图片进行查看:

①小分子及蛋白准备

分子对接专题

分子对接就是把配体分子放在受体活性位点的位置,然后按照几何互补、能量互补以及化学环境互补的原则来实时评价配体与受体相互作用的好坏,并找到两个分子之间最佳的结合模式。本部分教程包括精准分子对接、全柔性受体-配体对接以及分子对接后的构象分析。可通过点击下方图片进行查看:

①精准分子对接技术(CDOCKER)

②全柔性受体-配体对接技术

③分子对接构象结果分析

药效团专题

基于药效团的方法可以被认为是现代计算机辅助药物设计工具箱中不可或缺的组成部分。药效团是空间和电子特征的集合,这是确保与特定生物靶标结构的最佳分子相互作用并触发(或阻止)其生物反应所必需的。

药效团提供了一个非常有用的工具来表示参与配体-靶受体相互作用的分子的性质以及官能团的位置,所有类型的非共价相互作用均可以用几何实体来表示。除了已知结构的抽象表征之外,药效团建模还可以帮助设计新的分子和预测它们的活性。

本部分包括四种药效团模型的构建及验证方法,如:基于分子共同特征、基于受体、基于受体-配体复合物以及具有活性预测能力的药效团模型。可通过点击下方图片进行查看:

①基于分子共同特征药效团模型构建

②基于分子共同特征药效团模型的验证

③利用药效团模型进行数据库虚拟筛选

④具有活性预测能力的3D-QSAR药效团模型构建

⑤具有活性预测能力的3D-QSAR药效团模型的评估

⑥基于受体-配体复合物药效团模型的构建

⑦受体-配体复合物药效团模型的评估

⑧基于受体结构药效团模型的构建

定量构效关系专题

药物设计中,当受体的结构未知时,基于结构的药物设计方法(主要为分子对接)将无计可施。而QSAR方法是基于小分子配体的药物设计方法,目的是采用数理统计方法研究和揭示化合物活性与其分子结构或物理化学特征之间的定量变化规律。如果能够搜集到一系列结构类似物的生物活性数据,则可以采用QSAR(定量构效关系)的方法预测未知化合物的相关活性。本部分教程主要为构建三维定量构象关系(3D-QSAR)模型。可通过点击下方图片进行查看:

①采用能量格点作为描述符构建PLS模型(3D-QSAR)

②借助3D-QSAR模型预测化合物活性

ADMET预测专题

ADMET 性质是指分子在有机体内的吸收、分布、代谢、排泄和毒性等性质。如果在药物研发的早期阶段就能依据化合物的ADMET 性质对先导化合物进行有针对性的选取和优化改造,这对提高药物研发的成功率以及减少药物研发后期过程中由于ADMET 性质问题所造成的资金浪费问题,是非常必要的。

ADMET 描述符可以有助于及早排除ADMET 性质不好的化合物从而避免后期耗资巨大的结构改造,同时也可以评价结构优化的效果,是否确实改善了ADMET 属性,从而避免合成所支出的过多资源。本部分教程包括小分子化合物ADMET性质的预测以及毒理性质的预测。可通过点击下方图片进行查看:

①化合物ADMET性质的预测

②化合物毒理性质的预测

同源建模专题

蛋白质结构的解析对其功能的理解至关重要。然而,由于技术手段的限制,利用实验方法(主要为X-ray,NMR)解析蛋白质结构投入大、周期长、风险大。对于某些膜蛋白,只利用现有技术条件,其结构甚至无法解析。

同源建模的理论基础为蛋白质三级结构的保守性远远超过一级序列的保守性。因此,人们可以通过使用一个或多个已知结构的蛋白(模板蛋白,template)来构建未知结构蛋白(目标蛋白,target)的空间结构。本部分教程包括同源建模的方法以及模型评估。可通过点击下方图片进行查看:

①基于氨基酸序列同源建模

②同源建模后模型的评估

氨基酸突变专题

蛋白的氨基酸定点突变可以用于酶与抗体的设计,但是由于进行氨基酸选择时的盲目性而导致效率低下。虚拟氨基酸突变可以通过丙氨酸扫描和饱和突变确定最佳的氨基酸突变组合,从而为实验中的氨基酸定点突变提供指导。本部分教程主要为对一个蛋白-配体复合物进行基于相互作用力的虚拟氨基酸突变。可通过点击下方图片进行查看:

①虚拟氨基酸突变提高酶与底物的亲和力

②多点氨基酸同时突变提高结合亲和力

以上就是利刃君为大家带来的分子模拟软件Discovery Studio目前已更新的全部图文教程啦~

原创文章 分子模拟软件DiscoveryStudio详细图文教程合集(上),版权所有
如若转载,请注明出处:https://www.itxiaozhan.cn/20226086.html

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注