对接到底在算什么
分子对接回答两个问题:配体以何种取向和形状(即构象姿势)契合口袋,以及这种契合有多好?对接程序分两步完成。第一步是搜索,在口袋内探索配体的许多位置、旋转和内部扭转——这正是构象生成和键旋转如此重要的原因。第二步,一个打分函数用对结合强度的快速估计为每个候选姿势排名。
好的姿势遵循你在第一篇里学到的化学:它们与口袋呈形状互补,并把供体对准受体。大多数标准对接把蛋白当作刚性,这样很快,却忽略了诱导契合——口袋为接纳配体而重塑的方式。当真实口袋发生形变时,刚性对接可能完全错过正确答案。
为何打分快却粗糙
打分函数必须评估数以百万计的姿势,因此用严谨换取速度。它把一些简单项——氢键、疏水接触、碰撞,有时还有粗略的去溶剂化项——加和成一个数字。这个数字与结合大致相关,但在亲和力上经常把排序搞错一两个数量级。对接擅长找到一个说得通的姿势,并区分明显的结合者与明显的非结合者;它不擅长告诉你化合物 A 比化合物 B 好 3 倍。
用对接做虚拟筛选
最大的回报是虚拟筛选:对接一个包含成千上万乃至数百万分子的库,留下排名靠前的去做实验验证。把分数当作一种富集工具,而非裁决——它的作用是给你一份富含命中的候选名单,而不是精确地为这份名单排序。要预料到大量假阳性:因错误原因得高分的姿势、扭曲的构象,或者根本不可能溶解的分子。
- 准备蛋白:选取相关结构、加氢、设定质子化/互变异构态,并决定保留哪些水分子。
- 准备配体:生成合理的构象、校正质子化、并剔除不合理的结构。
- 在筛选任何新分子之前,先重新对接天然配体以验证流程。
- 对接整个库,然后让一位化学家亲眼审视排名靠前的姿势——绝不推进一个你没看过的命中。