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Vina、DOCK6和Rosetta在蛋白与小分子对接中准确性简单比较

Autodock VinaDOCK6是两个广泛应用的开源免费分子对接软件,有着相当高的准确性。Rosetta是计算生物学皇冠上的一颗璀璨明珠(State of Art),也是人类通往全新蛋白设计的巴别塔,实力自然不容小觑。我们就简单的比较下VinaDOCK6Rosetta三款软件用于蛋白与小分子对接的准确性。

对接的难度随着可旋转键数的增加而呈指数级增加。假设配体分子每个旋转键有3种可能的状态,那么25个旋转键将会产生8.5*10^11种可能构象,在有限的计算资源和时间内搜索到较优构象的概率也自然大大降低。为此,我们选了3种含不同可旋转键数的结构模型作为研究对象,分别是3U4R, 1EED, 6U26

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Vina作为一款半柔性对接程序(柔性对接效果不太行),我们只做半柔性对接,即配体分子柔性,蛋白为刚性;Dock6做半柔性对接和柔性对接,共两种;Rosetta则先做低分辨率对接(类似刚性对接)再做高分辨率对接(类似柔性对接)。对接完成后,选取最优模型计算最优模型与目标模型的RMSD值,如果RMSD3埃以上,基本认为对接结果是错误的;在2埃以内则结果算是非常准确的了。

对接结果

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从上表看出,Vina在可旋转键比较少的情况下,对接准确性非常高(无论是文献报道还是我们做的其他对比实验);DOCK6在可旋转键比较多的时候,有着非常惊艳的表现。Rosetta表现则中规中矩。这也是我们目前通常采用的策略,如果可旋转键比较少,我们采用Vina进行对接;如果可旋转键比较多,我们采用DOCK6进行对接,柔性对接和半柔性对接都做。DOCK6无法完成的复杂任务,比如口袋由多个亚基形成同时可旋转键比较多,我们则采用Rosetta进行对接。

一般在虚拟筛选中,药物分子通常较小,可旋转键一般不超过10个,Vina完全可以胜任。

本次实验样本较少,不具有统计学意义。如果对此感兴趣,有很多文献对这些软件的准确性进行了对比,可以找来看看。

Souce: 纽普生物    2020-01-11