分子对接

分子对接(molecular docking）是指受体和配体之间通过能量匹配、空间匹配和化学性质匹配而相互识别形成分子复合物，并预测复合物结构的一种计算技术。简而言之，就是将配体分子放置到受体大分子的活性位点中，观察小分子与受体结合构象及预测作用能的过程。其目的是从小分子数据库中发现合适的化合物作为受体大分子的配体。对接是基于受体分子三维结构进行虚拟筛选的核心，它将三维数据库中的小分子放置于受体的活性位点,搜寻配体合适的取向和构象，使得配体和受体的形状和相互作用的匹配最佳，然后按照与受体的结合能为小分子打分。分子对接是从整体上考虑配体与受体结合的效果，能较有效地避免其他全新设计方法中容易出现的局部作用较好，而整体结合欠佳的情况。分子对接常用于研究药物和受体相互作用的模型，特别适用于受体的作用机制、空间配置等研究得较清楚的体系。分子对接的一般过程包括确定受体的活性位点，定义活性口袋，根据受体活性位点与药物分子的性质和形状的互补性，调整受体活性位点柔性残基或药物的构象，计算对接时不同取向的药物与受体的相互作用能量来评估受体与配体的作用方式。

分子对接主要有三种类型:刚性对接，半柔性对接及柔性对接。刚性对接方法中受体和配体都看作是刚性的、不发生构象变化的，这种对接常用于化学数据库高通量虚拟筛选研究，其特点是能够快速地过滤掉绝大多数没有活性的小分子。半柔性对接将受体看作是刚性的，而配体小分子在对接过程中通过平动、转动及可旋转二面角扭转等产生多种构象，寻找最适合受体结合口袋的活性构象。绝大多数分子对接使用半刚性算法，如openeye。柔性对接是指对接过程中受体及配体均是柔性的，考虑受体的柔性在算法上因计算量过大而不易实现。这些柔性对接程序考虑受体的柔性是有一定限制的，通过定义受体活性位点柔性残基来实现，而不是真正意义上从受体的骨架运动考虑受体的柔性，如受体中结构域-结构域(domain-domain)间的运动和较大规模的二级结构的变化尚不能考虑。如果功能小分子引起受体较大的构象变化，则需要进行分子动力学模拟等动态模拟方法模拟出受体的构象变化，进而取样再进行分子对接研究。

一般机制研究的过程中，都需要了解具体的结合模式，具体的结合模式是对机制最直接的阐释，对研究至关重要。以下为一些结合模式参考图：

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