科研工具 | 分子對接-如何快速確定靶點適合分子對接?

在上一期中,小編給大家帶來了分子對接技術的簡介,一項讓研究增彩加分的實用技能(

科研工具 | 分子對接-生物醫學科研之畫龍點睛)。那麼如何快速確定自己的研究對象是否適合分子對接呢?在本期中,小編將從文獻調研、資料庫搜索和同源建模這三個方面為大家細細講解!

1 文獻調研

文獻調研是必經步驟,而且也是確認研究項目是否適合分子對接的最快方法。研究者可以通過PubMed,谷歌學術等免費文獻資料庫,輸入自己的靶標+分子對接關鍵詞(如molecular docking, binding mode, binding pose)。以表皮細胞生長因子受體(EGFR)為例,EGFR是治療非小細胞肺癌(NSCLC)重要的靶標,例如圖1的谷歌學術搜索,直接搜索關鍵詞EGFR + molecular docking這兩個關鍵詞,結果數不勝數(圖1)。研究者通過實驗發現所用的干預物質可能是靶向EGFR發揮作用,那麼可以進行分子對接!是不是感覺非常簡單快速呢?小編要強調,只要有別的研究者進行過相關靶標的分子對接,那麼這個靶標基本可以放心進行分子對接!

圖1 文獻快速定位靶標分子對接可行性(EGFR+molecular docking關鍵詞為例)

2 蛋白結構資料庫

蛋白結構資料庫(Protein data bank, PDB)是目前全球最大、信息最全的蛋白晶體結構數據,目前已經報導的結構靶標都在蛋白結構資料庫上有收錄。網址:rcsb.org/pdb/home/home.(圖2)。

圖2 PDB資料庫首頁

確定一個靶標是否有晶體結構,直接在搜索欄輸入自己的靶標名稱即可。以EGFR為例,可以看到網站上顯示了上百個結構,這些結構由不同的研究者解析,每個研究者解析的精度,所含的配體都不盡相同(圖3)。每個晶體編號都對應相應的信息和文章,研究者需了解更多信息可以打開文章的鏈接。既然有蛋白結構,分子對接自然也不是難事。

圖3 PDB資料庫中搜索EGFR關鍵詞的結果

3 同源建模

同源建模又稱為比較建模,其原理是序列相似則結構相似,即存在同源關係的兩條序列具有相似的結構。當兩條序列的同源性大於30%時,序列的同源性能夠暗示兩者結構相似,序列的同源性越高則結構模型的準確性越高。假如我們所研究的靶標蛋白只有鼠源的,並沒有人源的,甚至沒有報道過的晶體結構,那怎麼辦呢。我們可以採用uniprot資料庫(圖4)進行序列搜索,然後通過Swiss model同源建模網站進行同源建模得到結構(圖5),同樣可以進行分子對接。此方法需要研究者對研究靶標足夠熟悉!

Uniprot網址:uniprot.org/

圖4 uniprot資料庫首頁

swiss model網站: swissmodel.expasy.org/

圖5 swiss model同源建模資料庫首頁

相信介紹到這裡,大家對自己的研究靶標是否合適分子對接技術有了初步了解,趕緊動手查查吧!小編先介紹到這裡,具體的操作和技術在以後的日子裡會慢慢更新,感謝大家支持我們Sinoscript!下一期關於分子對接的內容,我們將分享LeDock教程,敬請期待。

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