Discovery Studio教程技巧篇：小分子结构叠合

原创 利刃君 叮当学术 2022-04-30 09:00

小分子叠合有许多方面的应用，如利用分子叠合计算分子的相似性、获得分子的活性构象和作用模式、进行基于配基的虚拟筛选等，比较常见的就是虚拟筛选过程中多个小分子作用于同一个靶标用来比较分子间的构象、相互作用差别；以及3D-QSAR中的分子叠合，分子叠合的效果直接影响3D-QSAR的准确性。针对不同的目的，通常选择不同的叠合方法，如基于原子对最小RMSD叠合、基于分子场的叠合、基于分子偶极矩/惯性矩的叠合、基于受体的叠合等。而用于分子叠合的程序也有很多，我们在前面的推文中分享过使用Schrödinger软件进行分子叠合的方法，有需要的小伙伴可以翻看历史推文。因为利刃君在DS构建3D-QSAR模型的教程中没有介绍分子叠合的步骤，所以有几个小伙伴在询问DS中如何进行分子叠合，本期内容就为大家分享在Discovery Studio中进行分子叠合的方法。

打开Discovery Studio软件，在“Small Molecules -> Align Small Molecules”模块下，可以看到DS提供的分子叠合方法大致分为三种：Alignment、Manual Alignment以及Substructure Alignment。

①Alignment

Alignment其实就是基于分子力场的叠合方法，该方法预先使用探针扫描分子的力场，最大化的叠合两个分子的立体场和静电场，而且可以注意到该方法提供了一个“Add Rotatable Bonds”工具，也就是可以设置柔性键，进行柔性叠合，设置的柔性键在显示窗口中标识出来，如果想删掉某个柔性键的设置，可以选中后点击“Remove Rotatable Bonds”；

设置完成后，点击“Molecular Overlay”可打开Molecular Overlay面板，这里可以设置静电场和立体场贡献的比例、对齐的目标、可旋转键的旋转角度等，设置完成后点击“OK”进行叠合即可。

此外，也可以通过菜单栏点击“Structure -> Superimpose -> Molecular Overlay ”实现同样的效果。

②Manual Alignment

Manual Alignment是基于原子对最小RMSD的叠合方法，这种方法一般用于相同骨架结构的分子的叠合。我们需要先定义两个或多个分子的原子配对方式，选中两个分子要配对的原子，然后点击“Add Tether”即可设置；同样的也可通过菜单栏点击“Structure -> Superimpose -> Add Tether”来实现相同的效果；

设置好原子对后，点击“Superimpose By Tether”即可实现分子叠合。

③Substructure Alignment

Substructure Alignment是基于子结构的叠合，最常用于基于最大公共骨架的叠合，比如3D-QSAR中大多数情况分子有公共骨架，使用该方法可能会有比较不错的效果。

点击“Align to Selected Substructure”打开参数设置窗口，在Input Substructure“”输入子结构；“Input Ligands”输入要叠合的分子；其它参数根据需要修改即可。

以上就是本期内容为大家分享的使用Discovery Studio进行分子叠合的全部内容啦~