标准分子对接教程二 【SeeSAR 2026 用户指南】
注:本教程适用于蛋白结构中缺乏小分子配体,无法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的分子对接过程,并展示其相互作用以结合亲和力。

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。

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/)。

因为蛋白结构中没有小分子,界面将仅显示蛋白结构。

2. 切换到结合口袋模块【Binding Site】。

点击左上角【Show/hide unoccupied pockets】,DoGSiteScorer算法将自动识别并显示潜在的结合部位。
DoGSiteScorer由 Merck 和汉堡大学联合开发,可基于蛋白三维结构预测蛋白表面的潜在结合位点。

完成识别后,可直接点击右侧【彩色云团】选择结合口袋,或者在左侧【unoccupied Pockets】列表中点击特定结合口袋,右键点击【Add surrounding residues】。

确认选择后,点击【Apply】。

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。

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。

导入小分子后,当前发现小分子处于结合口袋外。
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。

5. 执行分子对接【Standard Docking】
此次选择默认参数,执行对接程序。

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。

对接完成后,点击 【Estimated Affinity】,构象列表将按亲和力由强至弱自动排序,优先分析亲和力最佳的构象。

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结合最强,mM结合最弱。

可以发现亲和力范围处于[nM-μM]范围,和实际实验相当。
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】,界面将仅显示参与相互作用的氨基酸残基。

点击右上角的【Label and measure】,再点击【show label】,再点击对应的氨基酸,即可完成标记,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。

7. 结果导出
完成分析后,可以直接导出当前视图截图【Screenshot】,进行作图。

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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