如何解决手性分子的对接问题【SeeSAR 2026 用户指南】

适用场景:
本教程适用于含手性中心的小分子对接分析,帮助研究者在虚拟筛选阶段识别并区分不同对映异构体的结合行为。

背景信息

自然界中存在一类奇特的分子:它们的原子组成和连接方式完全相同,却像人的左手和右手一样,无法在三维空间中完全重叠。这类分子被称为手性分子(Chiral Molecules)。

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手性在药物研发中最著名的警示案例,莫过于沙利度胺(Thalidomide,商品名”反应停”)。1957年上市,沙利度胺作为缓解孕妇晨吐反应的”神药”上市,迅速风靡全球 46 个国家。1959年起,欧洲各地开始报告一种极为罕见的先天畸形——海豹肢症。1961年,药物紧急撤市,但是,全球已有近 12000 名”海豹婴儿“深受其害。

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后续研究揭示了悲剧的分子根源:沙利度胺含有一个手性碳原子,其中 R 构型具有治疗活性,而 S 构型则具有致畸性。

更棘手的是,两种构型在人体内还会相互转化——这也为后来的手性药物研发敲响了警钟。

下面,我们以 Thalidomide 与其靶蛋白 CRBN 的对接为例,演示如何在 SeeSAR 中生成并对比 R/S 两种构型在结合口袋中的差异。

1、创建新项目

导入蛋白质打开 SeeSAR,点击首页的 New Project,在顶部搜索框输入 PDB 编码 4CI1 导入 CRBN 蛋白结构。
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2、熟悉三维视图操作
蛋白导入后,可通过鼠标滚轮缩放视图,右键拖动旋转分子。

点击底部 Visibility 右侧下拉菜单,可分别控制靶点整体、氨基酸残基、配体小分子、金属离子、水分子、蛋白链及表面/口袋的显示状态;
蓝色代表已显示,灰色代表隐藏。
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3、提取配体,确认结合口袋

在左侧 Hetero Groups 列表中,选择配体,点击顶部 Apply 按钮。软件会自动识别并高亮显示对应的结合口袋区域。
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4、切换至对接模式,导入 Thalidomide
点击顶部中央圆形图标,在弹出菜单中选择 Docking 模式。导入 Thalidomide 小分子有三种方式:
  • 从剪贴板粘贴(Ctrl+V
  • 直接将文件拖入左侧区域
  • 通过顶部工具栏加载。
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5、开始手性对接

点击左侧顶部参数设置图标,点击左上角的 Pose generation parameters 找到 Allow Stereo Center Flipping 选项,将滑块调至 R/S,即可允许软件在对接时生成不同手性构象。
⚠️ 若未开启此选项,SeeSAR 将仅基于 PubChem 默认的 R 构型进行对接,无法生成 S 构型结果。
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在标准对接(不开启手性翻转)时,SeeSAR 仅生成 PubChem 网站默认的 R 构型结合构象;开启 Allow Stereo Center Flipping → R/S 后,SeeSAR 会自动生成 S 构型,并进行分子对接。

完成参数设置后点击运行,SeeSAR 将基于 HYDE 亲和力算法 生成多个对接构象,并按预测亲和力由高到低自动排序。

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逐一点击不同构象,在右侧三维视图中即可直观对比 Thalidomide R 构型 与 S 构型 在结合口袋内的差异,可以发现S构型结合更加,和实际结果一致。

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小结

现代药物研发已将手性分析列为候选化合物筛选的必要环节。SeeSAR 的手性翻转功能,让研究者可以在虚拟对接阶段就直观比较两种对映异构体的结合行为,从源头规避潜在风险——这是“ Thalidomide 时代”的科学家们所不具备的工具。

标准分子对接教程一 【SeeSAR 2026 用户指南】
标准分子对接教程二 【SeeSAR 2026 用户指南】
基于公共子结构的分子对接教程
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