文 / 利刃君
微信ID / ziyuanliren666
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Autodock是一款开源的分子模拟软件，最主要应用于执行配体—蛋白分子对接。它由Scripps研究所的Olson实验室开发与维护，官方网址是http://autodock.scripps.edu/，目前最新的版本是AutoDock 4.2.6，包括AutoDock和AutoGrid两个模块，AutoDock软件包下载地址为http://autodock.scripps.edu/downloads/autodock-registration/autodock-4-2-download-page/，包括Linux、Mac OS和Windows版本以及源代码。
AutoDockTools是AutoDock对接的可视化程序，最新版本为MGLTools1.5.6，下载地址为http://mgltools.scripps.edu/downloads。
这里利刃君为大家带来Windows的软件安装程序，可由文末获取。其他版本大家可以复制上面的链接进行下载。
半柔性对接教程
本次教程以蛋白6PL1的晶体结构作为分子对接的受体，晶体结构由蛋白数据库PDB网站下载，以其原配体OOJ为分子对接的配体，进行半柔性对接(对接受体蛋白设为刚性，对接配体小分子设为柔性)。
①可以使用pymol,VMD,Schrodinger，DS等软件，将蛋白晶体结构中的配体抽离出来，保存为Lig.mol2文件用于分子对接；
②可以使用pymol,VMD,Schrodinger，DS等软件将晶体结构6PL1中的水分子和原配体删除，保存为protein.pdb文件作为分子对接的受体。
下图中为处理好的蛋白晶体结构与配体结构。
-壹-
设置工作目录及工作环境
首先我们需要新建一个文件夹，设置该文件夹为我们的工作目录，此后所有分子对接产生的文件均默认保存在该文件夹中，方便我们进行查看。
注：该文件夹所有路径均要求为英文，不能出现中文和特殊字符。
利刃君这里在E盘新建文件夹“6PL1”，随后将下载好的“autogrid4，autodock4”程序以及“6pl1.pdb，Lig.mol2”两个文件拷贝到此文件夹下。
运行AutoDock Tool程序，选择File>Preferences>Set…>在Startup Directory下面的空里填入工作目录即刚才新建的文件夹路径“E：/6PL1”>Make Default
此后所有输入/输出文件的默认路径都是6PL1，即完成工作目录的设置。
-贰-
准备用于对接的受体
①导入蛋白：点击File>Read Molecule，选择6PL1文件夹中的“6pl1.pdb”，点击打开，导入蛋白文件。
②加氢：点击Edit>Hydrogens>Add>点“OK”。(由于解析技术的原因，氨基酸的氢原子在晶体结构中是不存在的，因此需要手动加氢原子)
③加电荷：点击Edit>Charges>Compute Gasteiger>点“OK”。
④保存处理好的蛋白文件：点击Grid>Macromolecule>Choose…>选择6pl1_model1后点“Select Molecule”>弹出的窗口点“确定”>弹出对话框点“保存”自动保存6pl1_model1.pdbqt。
为避免打开多个分子导致有可能出现选择错误的问题，可点击Edit>Delete>Delete All Molecules>CONTINUE删除蛋白分子。
-叁-
准备用于对接的配体
对小分子配体进行加氢、加电荷(与蛋白的处理步骤相同)、加Root。
①点击File>Read Molecule，选择6PL1文件夹中的“Lig.mol2”，在打开的文件类型中选择mol2格式，点击打开，导入配体小分子。
②加氢：点击Edit>Hydrogens>Add>点“OK”。
③加电荷：点击Edit>Charges>Compute Gasteiger>点“OK”。
④加Root：点击Ligand>Input>Choose…>选择Lig后点“Select Molecule for AutoDock 4”
点击Ligand>Torsion Tree>Detect Root…(ADT自动判定Ligand的Root)
点击Ligand>Torsion Tree>Show Root Expansion(显示Root扩展信息)
点击Ligand>Torsion Tree>Show/Hind Root Marker(显示/隐藏Root标记)
点击Ligand>Torsion Tree>Choose Torsions…>Done
点击Ligand>Output>Save as PDBQT…>保存
为避免打开多个分子导致有可能出现选择错误的问题，可点击Edit>Delete>Delete All Molecules>CONTINUE删除配体分子。
-肆-
进行Autogrid，生成受体网格
①导入受体：点击Grid>Macromolecule>Open…>6PL1_model.pdbqt>弹出的所有窗口点Yes/OK/确定。
② 导入配体：点击Grid>Set Map Types>Open Ligand…>选择“Lig.pdbqt”>打开。
③生成受体网格：点击Grid>Grid Box设置对接的盒子大小，坐标，格点数，隔点距离，这一步需要自己根据不同的结构来进行具体确认(一般可查文献获取)，对于有配体的蛋白我们往往通过配体扩张法来生成活性位点网格，最终目标是对接的盒子包含了配体可能结合的最大区域即可。
本文参数设置为x=40，y=40，z=74，Spacing=0.375，xyz分别表示在各方向上的格点的数量，Spacing表示每个格点的长度，盒子中心坐标为(-4.71，11.99，19.4)，设置完成后可以在图形界面查看盒子的具体位置。
④保存网格文件：点击File>Close saving current保存盒子信息，选择Grid>Output>Save GPF，保存为protein_ligand.gpf文件(注意Windows下要手动添加文件名后缀)。
⑤进行AutoGrid：点击Run>Run AutoGrid，这里，单击Browse，在弹出来的页面里选择protein_ligand.gpf，点击打开，这样就自动生成了protein_ligand.glg文件。Nice Level设置为20(这里的值对对接结果没有什么影响)，然后点击Launch运行。
AutoGrid4程序运行完毕后，除了生成一个protein_ligand.glg记录文件外，最主要的是生成一系列针对不同原子探针的范德华作用力、静电力以及去溶剂化作用力的Map文件，可以打开工作目录6PL1查看。
-伍-
进行分子对接
①设置对接受体：点击Docking>Macromolecule>Set Rigid Filename…>选择并打开6PL1_model.pdbqt，将受体蛋白质设置为刚性。
②设置对接配体：点击Docking>Ligand>Open…>打开Lig.pdbqt>Accept。
随后点击Docking>Ligand>Choose…>选择Lig，点“Select Ligand” 选择配体，设置初始位置等信息，点击Accept即可。
③设置对接信息：点击Docking>Search Parameters>Genetic Algorithm…>Accept
接着点击Docking>Docking Parameters…>Accept。
④保存文件：点击Docking>Output>Lamrckian GA 4.2，选择拉马克遗传算法作为对接算法，保存成为protein_ligand.dpf文件(Windows下手动加后缀)，dpf文件中包含了分子对接的信息，默认对接的构象数为10个，可以用文本编辑器打开dpf文件，手动修改对接的构象数目(ga_run 10)；
⑤进行分子对接：点击Run>Run AutoDock，在弹出的窗口中点击Browse，在弹出来的页面里再一次选择protein_ligand.dpf，点击打开，这样就自动生成了protein_ligand.dlg文件，Nice Level设置为20，然后点击Launch运行。
-陆-
查看对接结果
点击Edit>Delete>Delete All Molecules>CONTINUE删除配体分子。
点击Analyze>Dockings>Open…>选择并打开protein_ligand.dlg文件>出现的对话框都点Yes或确定。
之后点击Analyze>Conformations>Load…即可将对接结果及分子构象载入到图形窗口中，在弹出的protein_ligand Conformations Chooser对话框单击列表中对应的分子构象编号，上部的显示窗口即可显示该分子构象的诸如Binding Energy等分子对接信息。
更多分析，比如聚类，构象叠合等大家可在analyze里找到。
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