XX学
System Dock线分子接
姓 名：
学 号：
学 科： 生物信息学
2018年X月X日
目录
简介 1
11分子接原理方法 1
111分子接原理 1
112分子接方法 2
113分子线接优点 3
二 分子线接实验准备 3
三 实验操作 4
31药物分子3D结构准备 5
32目标接蛋白准备 1
33分子线接 4
四 简总结 6
System Dock线分子接
简介
分子接技术作计算机辅助药物设计重方法通化学计量学等学科支持模拟分子结构分子间作力进行分子间相互作识预测受体配体复合物结构年较成熟直接药物设计方法分子接仅研究配体（药物分子）受体（已知靶蛋白活性位点）间详细相互作预测结合模式亲合力发现优化药物先导物分子进实现基结构药物设计（SBDD）种重方法质两分子间相互识程该程涉分子间空间匹配量匹配
11分子接原理方法
111分子接原理
分子接基础生物分子结构结构信息通常通X射线晶体衍射核磁振（NMR）方法源模建（homology modeling）方法着计算机技术发展靶酶晶体结构快速增长商分子数库断更新分子接药物设计中取巨成功已成SBDD研究中重方法
分子接配体受体作锁钥原理(lock and key principle ) 图11示模拟分子配体受体生物分子相互作配体受体相互作分子识程包括静电作氢键作疏水作范德华作等通计算预测两者间结合模式亲力进行药物虚拟筛选
图11锁钥原理 诱导契合学说示意图
锁钥原理局限性1958年DEKoshland提出诱导契合学说图11示核心容蛋白活性位点通配体相互作发生变化蛋白底物契合发生结构变化该原理说明分子接程中配体受体均视柔性结构事实证明配体受体视柔性结构接结果相言更准确
分子接首先产生填充受体分子表面口袋凹槽球集然生成系列假定结合位点受体表面结合点配体分子距离匹配原配体分子投映受体分子表面计算结合模式亲力计算结果进行分评判配体受体结合程度
112分子接方法
分子接方法两课题分子间空间识量识空间匹配分子间发生相互作基础量匹配分子间保持稳定结合基础匹配计算通常采格点计算片断生长等方法量计算模拟退火遗传算法等方法
种分子接方法体系均定简化根简化程度方式分子接方法分三类
刚性接：刚性接方法计算程中参接分子构发生变化仅改变分子空间位置姿态刚性接方法简化程度高计算量相较适合处理分子间接
适合考察较体系蛋白质蛋白质蛋白质核酸间相互作计算较简单原理相简单考虑构间契合度
半柔性接：半柔性接方法允许接程中分子构发生定程度变化通常会固定分子构外分子构调整受定程度限制固定某非关键部位键长键角等半柔性接方法兼顾计算量模型预测力应较广泛接方法
适处理分子分子间接接程中分子构般变化分子刚性分子相较定程度考察柔性基础保持高效计算效率药物设计尤予分子数库虚拟筛选程中般采半柔性分子接方法
柔性接：柔性接方法接程中允许研究体系构发生变化变量着体系原子数呈级数增长柔性接方法计算量非常消耗计算机时适合精确考察分子间识情况
113分子线接优点
次报告线接数库名称Dock目前应广泛分子接软件加利福尼亚学旧金山分校Kuntz课题组1982年开发前版66Dock应半柔性接方法固定分子键长键角分子配体拆分成干刚性片断根受体表面性质分子刚性片断重新组合进行构搜索量计算方面Dock考虑静电相互作范德华力等非键相互作进行构搜索程中搜索体系势面终软件量评分原子接触罚分作接结果评价
外述分子接理严谨优点外具优点：第简化操作流程需选择感兴趣分子化合物库传蛋白质靶标结构文件填写靶点空间位置信息实现规模虚拟筛选省繁杂软件操作构建化合物数库程第二方便快捷台庞计算资源基础采分布式架构思想极缩短虚拟筛选时间第三效筛选台构建丰富化合物数库靶点位置分析合理基保证发现活性分子化合物第四药物设计程中进行生物活性筛选前电脑进行化合物分子预筛选减低化合物筛选数目优化提高先导化合物发现率第五线分子接筛选分子接成功率高通量技术盲目进行接效率270倍第六破传统药物发现设计赖量实验筛选行化学合成种耗时费钱劳动力密集型方式图12示
12药物制造程
2分子线接实验准备
目标分子：槲皮素（Quercetin）
需线接软件表21示
名称
网址
NCBI
PDB（protein date bank）
Systemsdock
表21软件网址：
3实验操作
根靶点结构知识分类进行接筛选分基靶点结构虚拟筛选基配体相似性虚拟筛选两种方式中基靶点结构筛选种方式进行模拟筛选时通查找目标药物分子3D结构者通chembiooffice画出药物分子进行寻找相应作蛋白位点进行分子接基配体相似性虚拟筛选通已知作受体靶点寻找进行接作药效分子简单示意图31示
图31接筛选种类
次报告采接方式采基靶点结构进行虚拟筛选方式具体操作分：药物分子3D结构准备目标蛋白质结构准备分子线接整体操作流程图32示
图32分子接整体操作流程
31药物分子3D结构准备
分子线接做电脑筛选需台电脑先电脑连接校园线线网络首先查找药物分子结构时需NCBI数库NCBI指美国国立生物技术信息中心理解然声精妙关生命细胞语言现代分子生物学求通四字母代表DNA化学亚基字母表出现生命程语法复杂形式类阐明字母组成新单词短语分子生物学领域中心焦点数目巨分子数数隐秘精细模式计算机化数库分析方法成绝必须挑战发现新手段处理数容量复杂性研究员提供更便利获分析计算工具便推动遗传物健康疾病中角色理解需浏览器开NCBI需先开电脑浏览器（意）图33示然网址栏输入NCBI（）网址图34示点击确认进入NCBI首页选择Pubchem图35示然选择Compound图36示输入查找分子成分英文名称图37示
图33浏览器选择
图34浏览器首页
图35NCBI首页
图36 Pubchem首页
图37 目标分子搜索
移动鼠标选择GO图标单击鼠标左键会弹出新页面该页面会显示槲皮素搜索结果槲皮素搜索结果分源种文献收录种药物成分然出处槲皮素分子结构式相图38示选择分子结构式时需次筛选选择第点击搜索结果第条结果会链接显示该种药物项信息选项网页项信息选项容包括该中分子结构信息选项相关药物信息选项相关专利选项药物活性选项等图39示点击结构图标链接新网页查槲皮素详细结构分子包括槲皮素分子式2D结构3D结构等项信息图310示载格式保存SDF格式图311示
图38搜索结果
图310药物分子详细信息
图310药物分子3D结构
图311 3D结构载格式
32目标接蛋白准备
查找目标接蛋白需线数库——PharmMapperPharmMapper服务器更新综合药效团匹配台潜目标识统计方法
(1) Pharmmapper台首先开浏览器图33示
(2) 输入网址台网址点击确认进入PharmMapper页面首先该台功技术等方面情况介绍栏提交查询文献结果等功连接图312示
图312 PharmMapper首页
(3) 鼠标移动Submit job选项单击鼠标左键会弹出表格先前保存槲皮素药物分子3D结构SDF文件传输入邮箱作接收查找结果（必填）图313示填写邮箱完毕鼠标移面Upload钮处单击鼠标左键确认然弹出页面想查找蛋白详细求然鼠标左键单击Submit会传务单号复制保存作果查询速度较快情况查找结果证线索图314示
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System Dock线分子接
姓 名：
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学 科： 生物信息学
2018年X月X日
目录
简介 1
11分子接原理方法 1
111分子接原理 1
112分子接方法 2
113分子线接优点 3
二 分子线接实验准备 3
三 实验操作 4
31药物分子3D结构准备 5
32目标接蛋白准备 1
33分子线接 4
四 简总结 6
System Dock线分子接
简介
分子接技术作计算机辅助药物设计重方法通化学计量学等学科支持模拟分子结构分子间作力进行分子间相互作识预测受体配体复合物结构年较成熟直接药物设计方法分子接仅研究配体（药物分子）受体（已知靶蛋白活性位点）间详细相互作预测结合模式亲合力发现优化药物先导物分子进实现基结构药物设计（SBDD）种重方法质两分子间相互识程该程涉分子间空间匹配量匹配
11分子接原理方法
111分子接原理
分子接基础生物分子结构结构信息通常通X射线晶体衍射核磁振（NMR）方法源模建（homology modeling）方法着计算机技术发展靶酶晶体结构快速增长商分子数库断更新分子接药物设计中取巨成功已成SBDD研究中重方法
分子接配体受体作锁钥原理(lock and key principle ) 图11示模拟分子配体受体生物分子相互作配体受体相互作分子识程包括静电作氢键作疏水作范德华作等通计算预测两者间结合模式亲力进行药物虚拟筛选
图11锁钥原理 诱导契合学说示意图
锁钥原理局限性1958年DEKoshland提出诱导契合学说图11示核心容蛋白活性位点通配体相互作发生变化蛋白底物契合发生结构变化该原理说明分子接程中配体受体均视柔性结构事实证明配体受体视柔性结构接结果相言更准确
分子接首先产生填充受体分子表面口袋凹槽球集然生成系列假定结合位点受体表面结合点配体分子距离匹配原配体分子投映受体分子表面计算结合模式亲力计算结果进行分评判配体受体结合程度
112分子接方法
分子接方法两课题分子间空间识量识空间匹配分子间发生相互作基础量匹配分子间保持稳定结合基础匹配计算通常采格点计算片断生长等方法量计算模拟退火遗传算法等方法
种分子接方法体系均定简化根简化程度方式分子接方法分三类
刚性接：刚性接方法计算程中参接分子构发生变化仅改变分子空间位置姿态刚性接方法简化程度高计算量相较适合处理分子间接
适合考察较体系蛋白质蛋白质蛋白质核酸间相互作计算较简单原理相简单考虑构间契合度
半柔性接：半柔性接方法允许接程中分子构发生定程度变化通常会固定分子构外分子构调整受定程度限制固定某非关键部位键长键角等半柔性接方法兼顾计算量模型预测力应较广泛接方法
适处理分子分子间接接程中分子构般变化分子刚性分子相较定程度考察柔性基础保持高效计算效率药物设计尤予分子数库虚拟筛选程中般采半柔性分子接方法
柔性接：柔性接方法接程中允许研究体系构发生变化变量着体系原子数呈级数增长柔性接方法计算量非常消耗计算机时适合精确考察分子间识情况
113分子线接优点
次报告线接数库名称Dock目前应广泛分子接软件加利福尼亚学旧金山分校Kuntz课题组1982年开发前版66Dock应半柔性接方法固定分子键长键角分子配体拆分成干刚性片断根受体表面性质分子刚性片断重新组合进行构搜索量计算方面Dock考虑静电相互作范德华力等非键相互作进行构搜索程中搜索体系势面终软件量评分原子接触罚分作接结果评价
外述分子接理严谨优点外具优点：第简化操作流程需选择感兴趣分子化合物库传蛋白质靶标结构文件填写靶点空间位置信息实现规模虚拟筛选省繁杂软件操作构建化合物数库程第二方便快捷台庞计算资源基础采分布式架构思想极缩短虚拟筛选时间第三效筛选台构建丰富化合物数库靶点位置分析合理基保证发现活性分子化合物第四药物设计程中进行生物活性筛选前电脑进行化合物分子预筛选减低化合物筛选数目优化提高先导化合物发现率第五线分子接筛选分子接成功率高通量技术盲目进行接效率270倍第六破传统药物发现设计赖量实验筛选行化学合成种耗时费钱劳动力密集型方式图12示
12药物制造程
2分子线接实验准备
目标分子：槲皮素（Quercetin）
需线接软件表21示
名称
网址
NCBI
PDB（protein date bank）
Systemsdock
表21软件网址：
3实验操作
根靶点结构知识分类进行接筛选分基靶点结构虚拟筛选基配体相似性虚拟筛选两种方式中基靶点结构筛选种方式进行模拟筛选时通查找目标药物分子3D结构者通chembiooffice画出药物分子进行寻找相应作蛋白位点进行分子接基配体相似性虚拟筛选通已知作受体靶点寻找进行接作药效分子简单示意图31示
图31接筛选种类
次报告采接方式采基靶点结构进行虚拟筛选方式具体操作分：药物分子3D结构准备目标蛋白质结构准备分子线接整体操作流程图32示
图32分子接整体操作流程
31药物分子3D结构准备
分子线接做电脑筛选需台电脑先电脑连接校园线线网络首先查找药物分子结构时需NCBI数库NCBI指美国国立生物技术信息中心理解然声精妙关生命细胞语言现代分子生物学求通四字母代表DNA化学亚基字母表出现生命程语法复杂形式类阐明字母组成新单词短语分子生物学领域中心焦点数目巨分子数数隐秘精细模式计算机化数库分析方法成绝必须挑战发现新手段处理数容量复杂性研究员提供更便利获分析计算工具便推动遗传物健康疾病中角色理解需浏览器开NCBI需先开电脑浏览器（意）图33示然网址栏输入NCBI（）网址图34示点击确认进入NCBI首页选择Pubchem图35示然选择Compound图36示输入查找分子成分英文名称图37示
图33浏览器选择
图34浏览器首页
图35NCBI首页
图36 Pubchem首页
图37 目标分子搜索
移动鼠标选择GO图标单击鼠标左键会弹出新页面该页面会显示槲皮素搜索结果槲皮素搜索结果分源种文献收录种药物成分然出处槲皮素分子结构式相图38示选择分子结构式时需次筛选选择第点击搜索结果第条结果会链接显示该种药物项信息选项网页项信息选项容包括该中分子结构信息选项相关药物信息选项相关专利选项药物活性选项等图39示点击结构图标链接新网页查槲皮素详细结构分子包括槲皮素分子式2D结构3D结构等项信息图310示载格式保存SDF格式图311示
图38搜索结果
图310药物分子详细信息
图310药物分子3D结构
图311 3D结构载格式
32目标接蛋白准备
查找目标接蛋白需线数库——PharmMapperPharmMapper服务器更新综合药效团匹配台潜目标识统计方法
(1) Pharmmapper台首先开浏览器图33示
(2) 输入网址台网址点击确认进入PharmMapper页面首先该台功技术等方面情况介绍栏提交查询文献结果等功连接图312示
图312 PharmMapper首页
(3) 鼠标移动Submit job选项单击鼠标左键会弹出表格先前保存槲皮素药物分子3D结构SDF文件传输入邮箱作接收查找结果（必填）图313示填写邮箱完毕鼠标移面Upload钮处单击鼠标左键确认然弹出页面想查找蛋白详细求然鼠标左键单击Submit会传务单号复制保存作果查询速度较快情况查找结果证线索图314示
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