基于药效团约束的虚拟筛选【SeeSAR 2026 用户指南】
什么是药效团？
药效团（Pharmacophore）是指一个小分子配体和蛋白受体产生作用时，在三维空间中需要具备的关键特征，如氢键受体、氢键供体等等。
药效团的优势？
1. 提高筛选速度！药效团约束了小分子的关键特征位置，使其在指定区域对接，减少了无效采样。
2. 突破专利限制！药效团不要求小分子具有与原配体相同的骨架，可筛选出骨架不同但特征相似的小分子，实现骨架跃迁，发现全新 IP。
本教程以共晶结构为基础，分析蛋白质和配体的结合模式，确定小分子的关键作用特征，从而提取药效团，为后续的分子对接、虚拟筛选奠定基础。
1.加载共晶结构并识别配体
本教程使用 ROCK1 (PDBID:3V8S）作为示例。由于该结构已经含有共晶配体。因此，本教程不需要重新进行口袋预测，而是直接提取配体的空间位置作为结合口袋。
1.1 导入蛋白结构
打开 SeeSAR，点击界面左上角的文件按钮，在菜单中选择 【Load Protein】导入本地蛋白文件。
除了直接导入蛋白文件，也可以直接将蛋白文件拖入左侧的文件区域。
1.2 确定结合口袋
导入结构后，SeeSAR 会自动识别蛋白文件中的小分子，随后在左侧列表中选择合适的小分子作为配体，点击确认，软件会自动将该小分子所处的空间位置设置为结合空腔。
窗口也可以进行调整，如左右拖动、上下拖动。
选中配体后，左下角会自动生成其二维结构图。
2. 确定关键作用氨基酸
常用的视图操作包括：
-
按住鼠标右键并拖动：可旋转结构；
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按住鼠标中键并拖动：可平移结构；
-
选中对象后按空格键：聚焦所选对象；
2.1 隐藏蛋白结构
Chain-A】，暂时隐藏蛋白，从而突出共晶配体。
2.2 聚焦配体结构
2.3 显示与配体相互作用的残基
2.4 分析配体的结合模式
观察配体和蛋白的结合模式，共形成四个氢键，其中两个由于结合在氨基酸骨架上，会相对稳定。
点击右上角的工具选项。
选择【Show Label】，依次点击与配体形成氢键的蛋白残基，即可显示其名称和氨基酸序号。
或者，按住键盘 L 键，再点击残基，也可快速添加标签。
可以发现，两个关键残基分别为：GLU154，MET156。
3.创建药效团约束
完成结合模式分析后，我们就可以进行后续的对接或者筛选了。
3.1 进入分子对接模式
点击顶部模式按钮，切换到【Docking】模式。
3.2 设置药效团约束
进入 Docking 模式后，点击药效团设置。
点击氮原子。
选中目标氮原子后，点击【Add Pharmacophore】 添加药效团。
点击【Show Possible Interactions】，显示该氮原子可能作用的位置。
选中该作用点，点击【Show Sphere to Centor】，药效团会移动到所选作用点的中心位置。
在药效团类型列表中选择：Acceptors，将该药效团设置为氢键受体。
点击【Apply】。
3.3 检查药效团设置结果
设置完成后，三维窗口中会显示一个网格球，上方窗口会显示药效团信息。
4.进行药效团约束的分子对接
完成药效团的设置后，可导入待筛选的小分子，进行分子对接、虚拟筛选。
4.1 导入待筛选小分子
点击文件菜单，选择导入小分子文件；或者直接将 SDF 等小分子文件拖入 Docking Library 区域。
4.2 执行标准对接
选中需要对接的小分子，点击顶部的标准对接按钮。
SeeSAR 会在配体所在的结合口袋内生成候选分子的多个对接构象。
对接完成后，点击【Estimated Affinity 】，按亲和力将生成的对接构象排序。
选择亲和力较优的构象，按住空格键聚焦该构象。
聚焦后，我们可以发现候选分子可以和 MET158 形成一个氢键相互作用，分子中的氢键受体刚好位于药效团区域内。
