基于公共子结构的分子对接教程【SeeSAR 2026 用户指南】

适用场景:基于公共子结构(模板)的分子对接,特别适用于小分子共享相似骨架的项目,或基于片段的药物发现(FBDD)项目。

分子对接教程

本教程以JAK抑制剂为例,演示如何通过SeeSARDocking模块完成基于模板的分子对接(Template docking)。

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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

JAK 抑制剂是一类作用于JAK-STAT信号通路的小分子激酶抑制剂,主要用于自身免疫性疾病、炎症性皮肤病和部分血液系统疾病。

自 2011 年首个品种 Ruxolitinib 获批以来。截至 2025 年,美国 FDA 已累计批准 12 款 JAK 抑制剂,用于风湿免疫、皮肤病及血液肿瘤等适应症。

2025年,仅upadacitinib一个品种就实现了 83.04 亿美元的收入

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从药物化学角度看,这类分子通常围绕激酶ATP结合口袋设计,往往共享相似的杂芳环核心、氢键受体/供体组合,结构模板特征明显。因此,JAK类抑制剂很适合通过基于模板的对接,快速实现同类骨架分子的筛选。

详细分子对接操作可参考:标准分子对接教程一 【SeeSAR 2026 用户指南】

操作步骤

1. 加载JAK蛋白结构

点击【Load Protein】导入蛋白结构,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. 定义结构口袋

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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3. 指定模板分子

右键选择对应的模板分子,点击【Use as Reference in】,选择【Local Docking Mode】。

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此时,模板分子已经切换到对接模式,并进入对接参考模式。

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4. 导入需要进行筛选的小分子

点击 【Load Molecules】,批量导入需要进行对接筛选的候选小分子。

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5. 执行模板对接

此次选择默认参数,进行模板对接【Template docking】。

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SeeSAR 的对接流程包括:

  • FlexX
     —— 执行分子对接
  • HYDE
     —— 评估结合亲和力
  • Torsion 分析
     —— 检查扭转合理性
  • Clash 检测
     —— 识别分子间/分子内空间冲突

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6. 对接分析

对接完成后,所有候选分子将被放置于结合口袋内。

点击 【Estimated Affinity】,分子构象自动基于亲和力进行排序。

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点击对应构象,点击【Focus view】或者点击键盘上的空格键,视角将自动聚焦到到该构象。

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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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如果选中所有的分子构象,并将所有的构象都固定在窗口。

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可以直观观察到所有分子呈现出 高度一致的结合模式,这正是基于模板对接的核心优势。

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基于模板的分子对接/筛选同样适用于 基于片段的药物发现(FBDD) 项目,可帮助研究人员快速评估片段延伸或骨架跃迁方案的合理性。

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⚠️ 温馨提示以上流程仅为基础演示。在实际项目中,建议先仔细分析阳性药物的结合模式,反复调整参数,只有当阳性药物能够在当前蛋白结构与参数体系中实现最大化富集时,才可进入正式筛选阶段

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