分子对接简介-2023

分子对接（Molecular Docking）是分子模拟的重要方法之一，其本质是两个或多个分子之间的识别过程，其过程涉及分子之间的空间匹配和能量匹配。这项技术在药物研发、生物医学研究和药物设计中具有广泛的应用，可以帮助科学家理解分子如何相互作用，从而更好地设计和优化药物分子，以提高药物的疗效和选择性。

1. 开源分子对接软件

有许多开源的分子对接软件可供科学家和研究人员使用，这些软件提供了进行分子对接计算的工具和算法。以下是一些常见的开源分子对接软件：

• AutoDock：AutoDock是一个广泛使用的分子对接工具，用于模拟小分子与蛋白质的相互作用。它具有自动化的对接流程，并且具有可视化和分析工具。AutoDock Vina是不同于AutoDock的一个全新版本。

• UCSF DOCK：UCSF DOCK是一个用于高通量虚拟筛选的开源分子对接软件，它专注于寻找药物候选化合物。它可以与多个计算化学工具和库集成。
  打分方程：包括Delphi静电（Delphi electrostatics）、配体构象熵校正（ligand conformational entropy corrections）、配体去溶剂化（ligand desolvation）、受体去溶剂化（receptor desolvation）。

• SwissDock：SwissDock是一个基于Web的分子对接平台，使用EADock DSS 进行对接计算。它提供用户友好的界面，并且允许用户上传蛋白质（PDB id、名称、氨基酸序列或URL）和小分子(ZINC AC, name, category)的结构来进行对接。作业完成后，将通过邮件发送包含参考复合体和预测结合模式的链接。
  

• smina：smina是AutoDock Vina的改进版本，修改其源代码以支持自定义打分函数并提高打分和最小化工作流程的性能。例如，smina 可以使用 OpenBabel 自动计算配体的部分电荷，处理多构象文件（例如 sdf 文件），在最小化大量配体时速度提高 10-20 倍，并支持用户指定的评分函数。在CSAR (Community Structure-Activity Resource) 2010数据集测试中，与AutoDock Vina 评分函数相比，smina打分方程在构象预测方面略胜一筹。

• Plants：PLANTS (Protein−Ligand ANT System)是一个用于分子对接和虚拟筛选的开源软件，采用蚁群优化(Ant Colony Optimization, ACO)算法，使用人工蚁群来寻找蛋白质结合位点中配体的最小能量构象。

• rDock: rDock 是一种快速且多功能的开源对接程序，可用于将小分子与蛋白质和核酸对接。它专为高通量虚拟筛选 (HTVS) 活动和结合模式预测研究而设计。

2. 商业分子对接软件

• Schrodinger
• Discovery Studio
• MOE
• GOLD

3. 基于深度学习的分子对接模型

• gnina（发音为: NEE-na）是一个分子对接程序，支持使用卷积神经网络 (Convolutional neural networks, CNNs)对配体进行评分和优化。它是smina的一个分叉，而smina是AutoDock Vina的一个分叉。源码网址： https://github.com/gnina/gnina.