2024年8月14日发(作者：毓易槐)
Discovery Studio CDOCKER教程
CDOCKER - 精准的分子对接技术
所需功能和模块：Discovery Studio Client, DS CDOCKER.
所需数据文件：, ,
所需时间：15分钟
介绍
CDOCKER是基于CHARMm力场的分子对接方法，这种方法可以产生高精度的对接结
果。在本教程中，天然布洛芬配体分子对接回COX-1受体的结合位点中，得到的对接构象
和X-ray衍射得到的晶体结构中的配体天然构象进行比较。本教程包括：
•
•
•
•
准备对接体系
运行CDOCKER
CDOCKER结果分析
计算对接结果的RMSD值
准备对接体系
在文件浏览器（Files Explorer）中，找到并双击打开Samples | Tutorials | Receptor-Ligand
Interactions| 。
在分子窗口中将打开一个带有活性位点的蛋白质三维结构（图1）。
图1蛋白质三维结构示意图
在工具浏览器（Tools Explorer）中，展开Receptor-Ligand Interactions | Define and Edit
Binding Site，依次点击Show/Hide Residues Outside Sphere和Show/Hide Sphere。
展开菜单栏View|Transform，点击Fit To Screen将结合位点的氨基酸在窗口中居中显示（图
2）。
以上操作可以将结合位点外的残基以及球体隐藏，以便观察对接结果时更加便捷。
图2蛋白质活性位点氨基酸
找到并双击打开Samples | Tutorials | Receptor-Ligand Interactions| 文
件。
将打开一个具有随机构象的布洛芬分子（图3）。
图3配体小分子结构
运行CDKCKER
在工具浏览器（Tools Explorer）中，展开Receptor-Ligand Interactions | Dock Ligands，点
击Dock Ligands (CDOCKER)，打开相应参数面板。
在参数面板中，将Input Receptor设置为1EQG:1EQG。
参数Input Ligands设置为1EQG-ibuprofen-conf:All。
点击Input Site Sphere参数，从下拉列表中选择该sphere的坐标及半径。
展开Top Hits参数，设置Pose Cluster Radius为0.5。
将RMSD阈值设为0.5埃以确保对接构象尽可能具有多样性。
其余参数默认（图4），点击Run运行。
图4 CDOCKER参数设置
CDOCKER结果分析
作业完成后，在作业浏览器（Jobs Explorer）中，双击完成的分子对接任务，打开Report
报告界面，点击View Results，打开对接结果。
1. 非键相互作用的直观显示与分析
在工具浏览器（Tools Explorers）中，展开Receptor-Ligand Interactions | View Interactions，
点击Ligand Interactions。
在视图窗口中，受体蛋白氨基酸残基与配体对接poses间的非键相互作用会通过不同颜色的
虚线显示出来，且只有参与了同配体之间的相互作用的残基才会显示。（图5）
图5显示蛋白-配体之间非键相互作用
点击上述View Interaction工具面板下的Interaction Options，展开如下窗口（图6）。
该窗口中列出DS中所有非键相互作用类型，其中黑色显示表示该蛋白和配体间存在的非键
相互作用。
图6
此外，在分子显示窗口任意选中某一虚线，在DS界面的左下方就会显示该非键相互作用类
型及距离等相关信息。（图7）
图7
为了更好的观察受体分子与配体对接pose间的相互作用，可以对体系进行旋转以获得最佳
的观赏角度。
点击上述View Interaction工具面板下的
同蛋白之间的非键相互作用。
2. 生成配体-蛋白相互作用二维平面图
展开Receptor-Ligand Interactions |View Interactions ，点击Show 2D Diagram。
按钮可以观察不同的对接构象
图8配体-蛋白相互作用二维平面图
可以看到在一新窗口中打开配体-蛋白相互作用二维平面图，便于我们更直观的观察两者的
相互作用及关键的氨基酸和基团。（图8）
3. 对接配体和布洛芬天然晶体结构比对
在任务浏览器（Jobs Explorer）中，单击该任务条下（点开前面的+号）Docked Ligands链
接。
对接配体将在一个新的分子窗口中打开。
按住CTRL+G，显示分子图形窗口。
展开菜单栏File | Insert From，点击，选择Samples | Tutorials | Receptor-Ligand
Interactions | 。
在同一窗口中插入布洛芬的天然晶体结构。
在表格视图中，设置最后一行的Ibuprofen分子的Visible和Visibility Locked为True。
按住CTRL+Down，观察每个配体文件和布洛芬天然晶体结构的比对情况。
图8 对接配体和布洛芬天然晶体结构比对
可以发现CDOCKER打分最高的位点，即-CDOCKER_ENERGY的值最高，和天然布洛芬
晶体结构具有很好的叠合效果。
在表格视图中，选择最后一行的Ibuprofen分子，展开菜单栏Structure|RMSD，点击Set
Reference。
在分子窗口中点击鼠标右键，选择Show All，显示所有小分子结构。
展开菜单栏Structure|RMSD，点击Heavy Atoms。
打开一个新的窗口，显示所有10个对接构象同晶体构象之间的RMSD偏差。
图9
2024年8月14日发(作者：毓易槐)
Discovery Studio CDOCKER教程
CDOCKER - 精准的分子对接技术
所需功能和模块：Discovery Studio Client, DS CDOCKER.
所需数据文件：, ,
所需时间：15分钟
介绍
CDOCKER是基于CHARMm力场的分子对接方法，这种方法可以产生高精度的对接结
果。在本教程中，天然布洛芬配体分子对接回COX-1受体的结合位点中，得到的对接构象
和X-ray衍射得到的晶体结构中的配体天然构象进行比较。本教程包括：
•
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准备对接体系
运行CDOCKER
CDOCKER结果分析
计算对接结果的RMSD值
准备对接体系
在文件浏览器（Files Explorer）中，找到并双击打开Samples | Tutorials | Receptor-Ligand
Interactions| 。
在分子窗口中将打开一个带有活性位点的蛋白质三维结构（图1）。
图1蛋白质三维结构示意图
在工具浏览器（Tools Explorer）中，展开Receptor-Ligand Interactions | Define and Edit
Binding Site，依次点击Show/Hide Residues Outside Sphere和Show/Hide Sphere。
展开菜单栏View|Transform，点击Fit To Screen将结合位点的氨基酸在窗口中居中显示（图
2）。
以上操作可以将结合位点外的残基以及球体隐藏，以便观察对接结果时更加便捷。
图2蛋白质活性位点氨基酸
找到并双击打开Samples | Tutorials | Receptor-Ligand Interactions| 文
件。
将打开一个具有随机构象的布洛芬分子（图3）。
图3配体小分子结构
运行CDKCKER
在工具浏览器（Tools Explorer）中，展开Receptor-Ligand Interactions | Dock Ligands，点
击Dock Ligands (CDOCKER)，打开相应参数面板。
在参数面板中，将Input Receptor设置为1EQG:1EQG。
参数Input Ligands设置为1EQG-ibuprofen-conf:All。
点击Input Site Sphere参数，从下拉列表中选择该sphere的坐标及半径。
展开Top Hits参数，设置Pose Cluster Radius为0.5。
将RMSD阈值设为0.5埃以确保对接构象尽可能具有多样性。
其余参数默认（图4），点击Run运行。
图4 CDOCKER参数设置
CDOCKER结果分析
作业完成后，在作业浏览器（Jobs Explorer）中，双击完成的分子对接任务，打开Report
报告界面，点击View Results，打开对接结果。
1. 非键相互作用的直观显示与分析
在工具浏览器（Tools Explorers）中，展开Receptor-Ligand Interactions | View Interactions，
点击Ligand Interactions。
在视图窗口中，受体蛋白氨基酸残基与配体对接poses间的非键相互作用会通过不同颜色的
虚线显示出来，且只有参与了同配体之间的相互作用的残基才会显示。（图5）
图5显示蛋白-配体之间非键相互作用
点击上述View Interaction工具面板下的Interaction Options，展开如下窗口（图6）。
该窗口中列出DS中所有非键相互作用类型，其中黑色显示表示该蛋白和配体间存在的非键
相互作用。
图6
此外，在分子显示窗口任意选中某一虚线，在DS界面的左下方就会显示该非键相互作用类
型及距离等相关信息。（图7）
图7
为了更好的观察受体分子与配体对接pose间的相互作用，可以对体系进行旋转以获得最佳
的观赏角度。
点击上述View Interaction工具面板下的
同蛋白之间的非键相互作用。
2. 生成配体-蛋白相互作用二维平面图
展开Receptor-Ligand Interactions |View Interactions ，点击Show 2D Diagram。
按钮可以观察不同的对接构象
图8配体-蛋白相互作用二维平面图
可以看到在一新窗口中打开配体-蛋白相互作用二维平面图，便于我们更直观的观察两者的
相互作用及关键的氨基酸和基团。（图8）
3. 对接配体和布洛芬天然晶体结构比对
在任务浏览器（Jobs Explorer）中，单击该任务条下（点开前面的+号）Docked Ligands链
接。
对接配体将在一个新的分子窗口中打开。
按住CTRL+G，显示分子图形窗口。
展开菜单栏File | Insert From，点击，选择Samples | Tutorials | Receptor-Ligand
Interactions | 。
在同一窗口中插入布洛芬的天然晶体结构。
在表格视图中，设置最后一行的Ibuprofen分子的Visible和Visibility Locked为True。
按住CTRL+Down，观察每个配体文件和布洛芬天然晶体结构的比对情况。
图8 对接配体和布洛芬天然晶体结构比对
可以发现CDOCKER打分最高的位点，即-CDOCKER_ENERGY的值最高，和天然布洛芬
晶体结构具有很好的叠合效果。
在表格视图中，选择最后一行的Ibuprofen分子，展开菜单栏Structure|RMSD，点击Set
Reference。
在分子窗口中点击鼠标右键，选择Show All，显示所有小分子结构。
展开菜单栏Structure|RMSD，点击Heavy Atoms。
打开一个新的窗口，显示所有10个对接构象同晶体构象之间的RMSD偏差。
图9