叮当学术 2022-04-28 12:11
以下文章来源于唯信计算 ，作者SciBank
近年来许多头部药物研发公司及科研单位将研发重心逐渐转向大分子药物，市场的风向促使一部分原本研发小分子药物的一线人员开启了“跨界”的科研生涯，然大分子药与小分子化学药物的武林秘籍属实不同，因此，介于小分子与大分子之间的“多肽”类药物成为了极好的缓冲地带。
眼瞅着别家公司已经陆续上市了80多个多肽药物，而且有些还是年销售额数十亿美元的重磅炸弹！望着自家的三四五六七八肽怎能不心急，向天再借五百年是做不到了，但是借助好用的计算工具让科研效率再快五十倍还是没问题的。工欲善其事,必先利其器的第一步是找到合适的工具，算伴网（scibank.net）依靠社区的力量已经完成了对现有计算工具的评分与使用手册梳理，它涵盖了生物医药计算及科研的方方面面，只需轻轻一搜，便能快速上手心仪工具。
今天为大家整理的多肽领域里数十个亲测好用的最热计算工具也被收录在算伴网里，正式开始介绍前新来的小伙伴可以戳这里看看对网站的详细介绍哦!
今天推荐的工具涉及数据库、对接、结构预测，多肽设计等，总有一款适合你！关注我，此系列将开启连载模式，每周三准时推送，绝对不鸽！
-01 StraPep
首先介绍的是一个专门收集所有已知结构的生物活性肽的数据库，具体来说，当前数据库版本包含 3791 个生物活性肽结构，属于 1312 个独特的生物活性肽序列。StraPep 的条目按功能分为 6 个类别，包括毒素和毒液肽、抗菌肽、细胞因子和生长因子、激素、神经肽 和其他。
-02 PlantPepDB
这是一个综合植物多肽库，共5064种，其中Microbe Killing2356种，Therapeutic1465种。实验验证的占比73.3%，有实验证据占比11.9%。支持简单搜索、物理搜索和浏览。
-03 SATPdb
由 22 个公共领域肽数据库/数据集组成的结构注释治疗性肽的数据库。当前版本包含 19192 个独特的经实验验证的治疗性肽序列，长度在 2 到 50 个氨基酸之间。它涵盖了具有天然、非天然和修饰残基的肽。这些肽根据其主要功能或治疗特性被系统地分为 10 类，如 1099 种抗癌肽、10585 种抗菌肽、1642 种药物递送肽和 1698 种抗高血压肽。支持结构和活性搜索。
-04HPEPDOCK
在蛋白-配体对接方法MDock上进行修改，HPEPDOCK采用集合对接来考虑多肽柔性,将多肽结构快速生成程序MODPEP产生的1000个多肽结构刚性对接到结合位点上。并使用基于知识的蛋白质-蛋白质迭代打分函数ITScore-PP评估采样到的多肽构象。在LEADS-PEP数据集上的测试表明HPEPDOCK表现优于AutoDock Vina等对接工具。小编也一直在用这款软件，因为网页服务器非常的有效率,完成一次全局对接的平均时间仅需29.8分钟。
-05 CABS-dock
与其他对接算法不同，CABS-dock无需预设对接位点，对于给定蛋白质受体结构和肽序列（并从肽的随机构象和位置开始），CABS-dock 对结合位点进行模拟搜索，允许肽的完全灵活性和受体骨架的小波动。而高级选项“标记柔性区域”则能够为选定的蛋白质受体结构片段分配完全的灵活性。该特征已用于研究 MDM2 受体到 p53 肽的大规模构象变化。
-06 pepATTRACT
pepATTRACT 是一种全盲的新型对接协议，也不需要有关结合位点的任何信息。在 peptiDB 基准测试中，pepATTRACT 刚性对接的新型 Web 服务器在 34% 的案例中生成了前 50 名中的正确模型。虽然与完整对接协议相比会导致一些性能损失，但计算时间从 ~18 小时减少到 ~10 分钟，对于科研效率来说是一个很划算的策略。再加上它是全盲的，这使得网络服务器非常适合大规模的蛋白质-肽虚拟筛选实验。
-07 UniProt
这个web服务器通过从实验确定的结构数据库中查找模板来执行基于相似性的对接，并使用基于能量的方法来优化构建的模型，从而实现结构灵活性。服务器可以有效地模拟模板和目标蛋白质-肽复合物之间的结构差异。在 CAPRI 67个靶标 上进行测试GalaxyPepDock 生成的模型比 CAPRI 盲预测实验期间提交的最佳服务器给出的模型更准确。除了结构预测之外，用户还可以通过提供起始模型结构和要细化的循环或末端的位置来提交仅细化作业。
-08 MDockPeP2
受蛋白质-肽结合过程类似于蛋白质折叠的启发，Xu等人开发了一种新的预测工具——MDockPeP2。它通过穷举搜索策略，结合全局搜索和局部灵活最小化方法，利用富含单体蛋白质的理化信息来预测蛋白质-多肽结合模式。项目提供免费下载，提供肽段文件和蛋白质结构文件即可得到平衡了准确性和高效性的相互作用模式。
-09 FlexPepDock Server
肽是柔性极高的分子，随着可旋转键数量的增加，对接软件的步骤呈指数级增长。FlexPepDock是一个多肽-蛋白对接输出优化网络服务器，旨在改进肽对接结果，因此需要先用别的工具提交对接任务，然后将预测结构输入到FlexPepDock等待10小时左右就可得到与天然结构RMSD在2Å内的结构，当然，输入的肽骨架与native应在5.5Å内。
-10 ROSIE
为了应对高亲和力多肽结合剂的发现的挑战，Nir London教授开发了计算流程CovPepDock，作为通用的共价多肽设计工具，它是对RosettaFlexPepDock模块的扩展，其核心算法如下：FlexPepDock即柔性多肽对接，可对能够与靶蛋白半胱氨酸形成共价连接的亲电多肽进行建模和设计，用在对接非共价多肽到蛋白靶点上，并同时采样多肽的骨架自由度。计算筛选出的14-3-3σ蛋白共价多肽结合剂成功得到了实验验证。
-11 DockThor
DockThor程序利用内部PdbThorBox和MMFFLigand分别生成的配体文件（.top）和蛋白文件（.in）在相同的立场MMFF94S下进行对接，利用参考配体自动确定格点盒子大小。每次对接运行过程中，程序会产生不同的随机种子，因此可以为配体的所有旋转、平移和构象自由度设置随机数以产生不同的构象。对接之后的构象由打分函数Etotal进行评估。Web服务器利用了巴西高性能平台SINAPAD和超级计算机SDumont的计算功能，可处理可旋转键高达40的高度柔性肽，让多肽虚筛变得更容易。
-12 PDZPeplnt
这是一种基于簇的预测工具，用于预测人类、小鼠、苍蝇和蠕虫中 PDZ 结构域的结合肽。共有 43 个内置模型，涵盖整个物种的 226 个 PDZ 域。肽表示为结合蛋白的 5 个 C 末端序列。根据用户要求，基因本体数据库可用于获得可靠的交互。此外，它还将考虑本质上非结构化的 C 末端肽，以获得高置信度的相互作用。想获得更专业的预测可以试试这个哦。
-13MMs:MIMIC
对于给定肽的三维结构，MMs:MIMIC能够自动在1700万个构象中进行多构象三维相似性搜索，这些构象是根据MMsINC数据库中收集的390万种商用化学品计算得出的。上传PDB结构即可，使用十分方便。
-14 PEP-FOLD
这是一种从头算方法，旨在从氨基酸序列出发来预测肽结构。该方法基于结构字母表 SA 来描述四个连续残基的构象，将预测的 SA 字母与贪心算法和粗粒度力场耦合。默认情况下，从耽搁氨基酸序列开始执行100次模拟，它将返回所有生成的模型、集群的详细信息和TOP5结构。预测范围为9-36个残基的肽段。
-15 PatchMAN
PatchMAN基于motif-search来预测多肽-蛋白复合物结构，算法通过match的方式来直接获取初始的粗粒化结构并进行优化，克服了需要对多肽-受体进行全局对接的耗时步骤，将基于模板作为多肽复合物构象的全局搜索方式，但又不同于传统的基于复合物模板的建模方法那么依赖复合物结构数据。总的来说，PatchMAN的优势在于，同时对蛋白PPI的binding site以及多肽主链结构进行搜索。从效果来看，PatchMAN在62%的case中可以找到RMSD在2.5Å内的复合物结构。PatchMAN的成功率领先，甚至优于AlphaFold2。
如有侵权，请联系本站删除！
