[文獻學習] 運行AutoDock Vina進行虛擬篩選的1001種方法

Jaghoori, M.M., Bleijlevens, B. & Olabarriaga, S.D. 1001 Ways to run AutoDock Vina for virtual screening.?J Comput Aided Mol Des?30,?237–249 (2016). https://doi.org/10.1007/s10822-016-9900-9

Autodock vina是個popular分子對接軟件,因為其免費且結果質量較高,尤其是對具有8個或以上可旋轉鍵的配體。

Vina計算基于偽隨機生成。如果此類程序提供了相同的初始化(稱為種子),則會產生相同的行為。通過改變隨機種子,可以生成不同的對接結果,從而允許用戶選擇最佳結果。默認情況下,由于randomized seed,對接的結果可能會產生不同的配體-蛋白結合模式,不過vina可以顯式的指定initial randominization seed,docking結果可以完全重復。(注意,可能不同系統(tǒng)運行結果也會不同)

減小搜索空間(docking box)和增大找最小值的循環(huán)次數(shù)(exhaustiveness)可以幫助找到更好的結果。docking box的大小對對接時間的影響并不大,而exhaustiveness的大小顯著影響對接時間,對接時間線性增加。但是exhaustiveness只是重復執(zhí)行了vina多次,使用相同的種子。反倒不如使用不同的隨機種子,可能結果變化更多,更有可能找到最小的結合能。

小分子數(shù)據(jù)庫:

Nutraceuticals (Nutra) [25]: A small library of 78 compounds from the Drugbank containing, amongst others, diet supplements, often with therapeutic indication.一種從Drug Bank中提取的78種化合物的小藥庫,其中包括通常具有治療適應癥的飲食補充劑。

Human Metabolite Database (HMDB) [26]: This library with 2,462 compounds contains information about small molecule metabolites found in the human body.?這個包含2,462種化合物的文庫包含了在人體中發(fā)現(xiàn)的小分子代謝物的信息。

FDA Approved Drugs (FDA): Database of 3358 commercially available drugs that are approved by the FDA (US Food and Drug Administration) with acceptable safety/toxicity for medical treatments.?3358種經(jīng)FDA(美國食品和藥物管理局)批準的具有可接受安全性/毒性的藥品數(shù)據(jù)庫。

Zinc Natural Products (ZNP): This is the biggest library considered in our experiments, with 89,398 compounds, comprising nature-inspired drug-like compounds.?

使用這些數(shù)據(jù)庫是因為他們含有已知和可用的藥物,優(yōu)點是避免了長時間的藥物開發(fā),從而可以快速進入藥物測試的更高級階段。其他的數(shù)據(jù)庫如DUD-E和Dekois是測試對接算法質量的benchmarks。當ligand中含有過多的可旋轉鍵,對接不準確。

有些含有很多可旋轉鍵的,排除,例如>10個可旋轉鍵的排除

如何虛擬篩選?

1. 采用vina提供的腳本

2. 采用Raccoon或者PyRx

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