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Protein Preparation

简介​

完整、合理的蛋白质结构文件，是进行蛋白质性质分析、以及其他CADD计算（如：活性位点预测、Docking等）的起点。

Hermite平台的Protein Preparation模块提供了蛋白质结构处理功能，包括：结构选择、补全缺失的残基和侧链、确定极性残基的质子化状态、优化氢键网络等功能。

本教程以1iep[1]为例，基于Hermite平台的Protein Preparation模块对其进行蛋白准备。

1. Protein Preparation​

1.1 蛋白准备入口​

左侧通用菜单栏 Function → General → Protein Preparation。

1.2 Select Structure​

根据PDB号获取1iep的结构：点击“PDB”按钮，弹出“Get PDB”窗口，在该窗口中的“PDB ID”处输入“1iep”，点击“Import”，1iep的结构即导入至蛋白准备的任务中，并展示于3D Workspace界面。

注：更多蛋白选择方式的操作说明，详见《蛋白及配体选择、口袋设置》。

1.3 Select Polymer/Water(s)/Other Groups to Keep​

1iep为同源二聚体结构，本教程仅对其中的Chain A作蛋白准备，具体操作如下：

Select Polymer to Keep：选择需要保留的链，此处勾选“A”；

Select Waters to Keep：选择需要保留的水分子，此处选择“Keep Water(s) around Hetatms”并勾选“A: STI 201 6 Å”；

Select Other Groups to Keep：此处不保留其他基团。

参数含义
Alternative Position如蛋白中有多重坐标的原子，可以根据位置出现的概率选择希望使用的位置
Select Polymer to Keep选择需要保留的链
Select Water(s) to KeepKeep Water(s) around Hetatms选择保留非蛋白分子周围的水分子，距离范围可更改
Keep All Water(s)保留全部的水分子
Delete All Water(s)删除全部的水分子
Select Other Groups to Keep选择需要保留的其他基团

1.4 修复缺失残基及参数设置​

Select Missing Residues to Repair处勾选全部Chain A的缺失残基，其他保留默认参数。

点击“Submit”提交任务。

参数含义注
Select Missing Residues to Repair修复缺失残基可以根据.pdb文件内的序列相关数据来进行修复；
如点击“Fill Missing Residue”，可以选择上传.fasta文件对缺失的信息进行修复。
Add Missing Side Chains添加缺失侧链——
Add Hydrogens加氢建议勾选
Modify Protonation State调节蛋白质环境pH，使蛋白质达到该pH下的质子化状态——
Optimize Hydrogen Bonding Network优化氢键网络建议勾选
Energy Minimization能量最小化根据具体体系调整

2. 蛋白准备结果查看​

2.1 任务查看入口​

左侧通用菜单栏Job → 找到“1iep_prep” → 点击Operation下的“Show”展示该任务结果。

可以通过搜索Job Name找到该任务，也可以通过Job Type的筛选找到。

2.2 蛋白展示与比较​

经过处理的蛋白“1iep_prep”展示于3D Workspace区域。

蛋白着色及比较：

蛋白着色：在“Entry List”中，双击“1iep.pdb”右侧的“Show”，从而固定展示该蛋白 → 展开“Structure Hierarchy”下的“1iep.pdb”，在“Protein”处右击，选择“Style”，在弹出的Style窗口中调整“Ribbon”的颜色为蓝紫色，点击“Apply”进行着色。

与原始晶体结构比较：在“Entry List”中，单击“1iep_prep.pdb”右侧的“Show”，从而展示准备后的蛋白结构。在3D Workspace中转动蛋白，比较蛋白准备前后的构象，观察到缺失残基被补齐，并且蛋白准备前后构象无较大差异。

import_structure

3. 参考文献​

[1] Nagar B, Bornmann WG, Pellicena P, et al. Crystal structures of the kinase domain of c-Abl in complex with the small molecule inhibitors PD173955 and imatinib (STI-571). Cancer Res. 2002;62(15):4236-4243.