标准分子对接教程一 【SeeSAR 2026 用户指南】

注:本教程适用于蛋白结构中含有小分子配体,可基于已知配体结合位点确定结合空腔的情形。

分子对接教程

我们以Lenalidomide为例,通过SeeSAR的Docking模块演示CRBN和Lenalidomide的分子对接,并展示其相互作用及结合亲和力。

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SeeSAR 是由德国 BioSolveIT 开发的计算机辅助药物设计(CADD)软件,全球客户涵盖礼来、辉瑞、葛兰素史克、拜耳、罗氏、默克等众多国际知名制药企业。武汉潇雨科技(Molyx)作为 BioSolveIT 在中国的授权合作伙伴,可为国内用户提供软件推广、技术支持及专业培训服务。

背景信息

Lenalidomide,商品名Revlimid,由Celgene开发,于2006年获FDA批准上市,主要用于治疗多发性骨髓瘤(MM)和骨髓增生异常综合征(MDS),2021年,全年销售额达到峰值128亿美元

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操作步骤

1. 加载CRBN蛋白结构【Load Protein】

也可在左上角直接输入 PDB code 加载蛋白(具体见PDB数据库 https://www.rcsb.org/)。

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2. 选择小分子的结合空腔

如果导入的蛋白结构中含有小分子配体,SeeSAR 会自动识别出配体。直接选中该配体,点击 【Apply】,该小分子所处的空腔自动识别为结合空腔。

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如果有多个配体同时存在,那就选择最合适的小分子配体。

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3. 切换到对接模式【Docking Mode】。

结合口袋选定后,切换至对接模式,准备导入小分子。

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4. 导入 Lenalidomide 小分子【Load Molecules】

支持 Mol、Mol2、Sdf、Sd、Smi、Smiles等多种格式。小分子可以从Pubchem网站下载(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/也可以直接将小分子文件拖入窗口,或者直接将 Smile 复制到窗口,均可实现小分子导入。

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导入小分子后,可以发现目前小分子处于结合口袋外围。

点击左侧【Docking Library】中的小分子,再点击键盘上的空格键【Space】,右侧视角自动聚焦到小分子。

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5. 执行分子对接

此次选择默认参数,进行标准对接【Standard docking】。

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软件将基于【FlexX】算法产生多个结合构象(Pose),并通过【Hyde】算法计算结合亲和力,同时进行扭转合理性【Torsion】分析、分子间/内冲突【Clash】检测。

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完成分子对接后,小分子已处于结合口袋。点击 【Estimated Affinity】,分子构象自动基于亲和力进行排序,可重点分析亲和力最佳的构象。

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基于 HYDE 算法,软件可以直接评估对应化合物和蛋白质的结合亲和力大概范围,其中pM级别结合最强,mM级别结合最弱

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可以发现评估的最佳结合亲和力范围处于[nM-μM]范围,和实际实验相当。

图片https://doi.org/10.1074/jbc.M117.816868

6. 蛋白和小分子间作用力分析

点击下方图标【Show only interacting components for currently selected molecule】,显示仅形成相互作用的氨基酸

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点击右上角的【Label and measure】,再点击【show label】,再点击对应的氨基酸,即可完成标签显示,可进一步分析小分子和蛋白质之间的相互作用。

如下图所示,Lenalidomide 可以 CRBN 的PHE77、TRP79、TYR101以及ASN50形成多重氢键相互作用,并可结合结合空腔的结构特征,进一步分析疏水相互作用等。

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7. 结果导出

完成分析后,可以直接导出当前窗口视图【Screenshot】,进行作图。

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如果需要通过其他可视化软件进行二次绘图,可以保存亲和力最佳的构象或者最合理的构象。

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