分子對接(molecular docking)是依據配體與受體作用的"鎖-鑰原理"(lock&key principle)，模擬配體小分子與受體生物大分子相互作用的一種技術方法。

配體與受體相互作用是分子識別的過程，主要包括靜電作用、氫鍵作用、疏水作用、范德華作用等。通過計算，可以預測兩者間的結合模式和親和力。下面我們來看一下分子對接技術的應用范圍和難點。

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分子對接應用

分子對接是分子模擬的重要方法之一，其本質是兩個或多個分子間的識別過程，涉及分子之間的空間匹配和能量打分，根據能量排名最終得到分子間的初步最優結構和結合模式。 其應用范圍包括但不限于以下幾個方面：

1、探索藥物小分子和大分子受體的具體作用方式和結合構型;

2、篩選可以與靶點結合的先導藥物;
      3、解釋藥物分子產生活性的原因;

4、指導合理地優化藥物分子結構。

“蛋白-配體”間對接軟件繁雜，小研最擅長的分析軟件主要包括Autodock，Vina，Dock等等。

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技術難點123

分子對接技術門檻不高但難于精通，容易獲得假陽性結果。精確的分子對接結果離不開多方面的知識技術儲備和長期的一線經驗積累。

一、隨著X-Ray 衍射和NMR 技術的發展，已經有大量的靶標蛋白的三維晶體結構被解析出來，得到蛋白的晶體結構后并不能直接用于分子對接。

實際上，在蛋白的解析過程中經常會有各種各樣的錯誤，比如原子的缺失、蛋白的二級序列和三維結構不能對應等等，這些都會影響對接的準確性，特別是當這些錯誤出現在配體的結合口袋內時。

因此，在對接前必須對這些錯誤進行更正。

二、準備蛋白結構后需要尋找藥物分子結合的活性位點，而蛋白表面的拓撲非常復雜、多樣，物理化學性質也異常多樣化，究竟哪些位點才是小分子藥物結合的位置，并能抑制或激活蛋白的活性呢？

三、蛋白-配體相互作用過程中，存在誘導契合效應，結合過程中其構象都會發生相應的變化，一個準確的對接必須考慮到受體和配體的柔性。

現在的軟件工具雖然很多都宣稱可以進行受體柔性對接，但是方法上都有比較大的局限性，可能只是通過力場優化等方法進行側鏈的構象優化。

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應對小技巧

一、無論是X-Ray 還是NMR 都只能確定重原子的位置而沒有氫原子的位置信息，在對接前就需要先進行加氫質子化，標示局部電性，這樣才能用于對接。

二、實際上針對靶標蛋白必然有一些相應的研究和其生物學功能的注釋。

在大多數情況下，蛋白也是通過結合天然的配體（大分子或小分子）來發揮其生物學功能。這些天然配體的結合位點很可能就是其抑制劑或激動劑的結合位點。

如果缺少這些相應的生物學注釋，也可以借助于計算分析，從拓撲、物化性質等多個角度來考察蛋白表面，找到合適的結合位點，并和實驗信息相結合，最后確定活性位點。

三、我們可以通過計算機模擬的方法考察蛋白可能存在的幾種不同的構象，通過這些構象作為對接的起點能更多的考慮蛋白的柔性。另一個柔性是配體的柔性。

盡管在對接過程中軟件會自動的考慮配體的柔性，比如旋轉一些可旋轉鍵。但是這種構象的產生也是比較有限的，比如無法充分考慮到飽和環的構象。

我們可以通過構象搜索、飽和環構象搜索等方法盡可能的遍歷配體的優勢構象來作為對接的構象庫，從而提高準確性！

對接后一般通過結合自由能的打分來進行排序?？赡苊總€配體有多種的結合構象，我們通過綜合的評價方法來挑選最有可能的結合模式，比如結合自由能的打分、分子的應力能等，并且結合人為的判斷挑選來找到真正合理的結合方式。

以上，就是今天為大家簡單介紹的分子對接技術哦，如果您有更好的解決手段，歡迎批評指教；如果您有疑問，也歡迎咨詢；如果您有相關業務需要，要找小研哦。

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