导入：

网络药理学研究做到这里，大家是不是也有同样的疑问：

成分和靶点确定了，能不能再“看一眼”，它们到底是怎么结合的？

答案就是——分子对接！

网络药理学完全攻略V4.0来了，这次我们带你走进分子对接的世界，从零开始，连更三期，手把手搞定整个流程！

对接前的准备是重中之重，本篇我们就从最基础的软件配置开始，带你一步步走过：

• 软件准备与下载路径

• 小分子配体、蛋白受体的获取

• 数据预处理与格式转换

别担心，看似繁琐，其实只要理清逻辑，操作起来顺滑得像滑冰！

一、软件准备和下载路径

1.分子对接所需要软件

Autodock/Autodock Vnia--------分子对接的核心组件

Chem3D-------分子结构准备与构建的处理平台（在小分子结构无3D结构时可转化）

Open Bable GUI------多种格式转化的必备工具

PyMOL-----分子/蛋白处理及可视化的得力助手

概而言之：AutoDock/Vina 是负责核心计算的“引擎”， Chem3D 是重要的“准备车间”和“辅助观察窗”，Open Bable GUI是“万能适配器”和“高效搬运工”，而 PyMOL 则是最终的“精密检测仪”、“高清显示屏”。

小提示：在安装软件时，务必根据操作系统选择对应版本，以上软件可去官网下载适合自己电脑配置的版本，也可进行网上购买安装教程。

2.软件下载

新建文件夹，将下载的Autodock和后期所用的小分子和受体统一到一个文件夹。

注意事项：

• 使用Autodock的组件必须将其与小分子和蛋白受体放置到同一文件夹中

• 文件夹及文件夹内内容命名均不可出现中文和空格，不然会导致报错！！

二、小分子配体和蛋白受体的下载

如文章中表5所示槲皮素-STAT3的结合能最高，为-8.4 kJ/mol

因此我们选择使用Autodock Vina复现槲皮素（Quercetin）与STAT3间的分子对接过程。其中槲皮素为小分子化合物配体，而TNF为蛋白受体。

1. 小分子配体的准备

①打开Pubchem网站：https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/

输入槲皮素的英文quercetin，进行查询

Tips：通常BEST MATCT就是我们要寻找的最佳目标，不过也要注意甄别筛选。

②选择进入后 我们能够看到槲皮素（quercetin）的一些基本信息及2D/3D结构图，选择右上角的Download。

③在目标分子配体有3D结构的情况下，我们优先选择3D结构的SDF格式进行下载

2. 蛋白受体准备

①选择UNIPROT数据库https：//www.uniprot.org进行查询

Tips：在输入STAT3后我们会查询到诸多结果。首先我们要在目录列表左侧进行初筛（下图红色箭头标注）选择Reviewed（已审核）和Human（人类）两个选项，使结果更具有真实性和可靠性。然后我们检查Gene Names选项，确认其为STAT3后，记住其Entry编号（p40763）一般来说初筛后第一个就是我们的目标受体（下图绿色箭头标注）。

②然后我们选择PDB数据库http//：www2.rcsb.org，输入STAT3的Entyr编号

Tips：因为蛋白受体结构的提取和检测的方法不一，所以PDB数据库一般会提供多个受体选择，我们可根据自己情况适当选择

选择优先级原则：

1.（分辨率（Resolution）

优先选择分辨率最高的结构（数值越小越好）。

≤ 2.0 A：理想选择，原子位置精确度高。

2.0 - 2.5 A：可接受，需检查电子密度图（若可用）。

> 2.5 A：谨慎使用，可能影响对接准确性。

2.与目标研究区域的匹配度

STAT3的关键功能域是 SH2结构域（磷酸化酪氨酸 pTyr705 结合位点）。

确认结构包含完整的SH2结构域（残基约 580-670）。

若研究蛋白-蛋白相互作用（如二聚化），选择包含 DNA结合域（DBD） 和 连接域 的全长/近全长结构。

3.配体结合状态（Ligand Presence）

有抑制剂/配体共结晶的结构：优先选择（尤其当配体与你的化合物类似时）。

*例如：STAT3抑制剂（如 STX-0119, Stattic, S3I-201）复合物结构。*

无配体（Apo）结构：适合全新位点筛选，但需注意构象变化。

4.生物组装状态（Biological Assembly）

STAT3的活性形式是 磷酸化二聚体（pTyr705）。

选择 磷酸化（pTyr705）状态的结构（检查PDB注释中的"Modified Residue"）。

确认结构是否为 生理二聚体（查看PDB中的"Biological Assembly"）。

5.人源（Homo sapiens）：首选（UniProt编号：P40763）。其他物种（如小鼠）：仅在保守性高时备用（需序列比对验证）。

因此我们选择第一个结构，因为他的分辨率最高，为2.7A

③选择第一个蛋白结构后，我们点击右上角的Download Files，选择Legacy PDB Format格式进行下载。

④至此我们已经拥有了小分子配合和蛋白受体的基本结构文件（如下图所示）

三、小分子配体和蛋白受体加工处理

1.小分子格式转换

• 首先使用Open Bubal GUI软件将SDF格式小分子配体转换为PDB格式；

• 导入和导出文件格式分别选择SDF和PDB格式；

• 设置导入文件夹和到处文件夹路径（应和前文文件夹一致）；

• 点击CONVERT，等待结果导出。

具体操作步骤见下图：

转换完成后，我们发现原本的SDF文件（Conformer3D文件）已经转换为PDB格式的文件了（重命名为quercetin，槲皮素），至此我们已经拥有了STAT3（6njs）和槲皮素（quercetin）的PDB格式的文件

2. PyMOL对受体进行处理

①打开PyMOL将STAT3受体文件拖入PyMOL

此时我们将STAT3已经能够看到STAT3受体的结构了，但是能够观察到受体周围有很多水分子（白色箭头处的红色点点）和多余的小分子结构（黄色箭头区域）

②在下图黄色区域内分别输入指令remove solvent 和remove organic去除多以水分子和小分子（分别输入后，分别按ENTER键确认）

Tips：处理后的蛋白结构更干净，对接结果更准确

③将处理好的受体文件进行保存：点击左上角File→Export Molecule→save→选择PDB格式保存（此处我命名为stat3，同样保存到同一文件夹中）

四、小分子配体和受体加氢处理及PDBQT格式转化

1.Autodock设置默认文件路径

左上角File→preference→set→将路径设置为之前的文件夹（文件路径不能有中文和空格）

目前文件夹内内容展示

2. 受体pdbqt格式转化

①受体选择

File→read molecule→选择STAT3（如下图）

②受体加氢

Edit→Hydrogens→add→ok

③将STAT3选为受体及PDBQT格式转化

Grid→Macromolecule→choose→STAT3→Select Molecule→命名为STAT3-pdbqt（一定要以pdbqt形式保存，如果未成功保存可自行更改文件名后缀，依然保存到上述文件夹中

④删除受体文件文件→下一步进行小分子处理（鼠标左键选择current...鼠标右键→Delete selected Atoms）

3.小分子pdbqt格式转化

①打开小分子

Ligan→input→open→选择槲皮素（querceine，pdb格式）

② 将槲皮素作为配体并检测扭转

按照如下步骤操作，将槲皮素作为配体，并初步观察小分子扭转和结合点

Ligant→In put→choose→选择槲皮素→Select Molecule for Autodock

Ligant→Torsion tree→Detect Root

Ligant→Torsion tree→Choose Torsion...

（如下图，绿色代表可自由旋转，红色不可以自由旋转，粉红色则代表两者之间按住shift点击粉红部分则可将其变为可扭转部分，若不处理则默认为不可扭转部分）

③小分子pdbqt格式转化

Ligant→Out put→Save as PDBQT重命名为quercetin-pdbqt→删除配体

五、小结

至此，我们拥有了受体（STAT3-pdbqt）和小分子配体（quercetin-pdbqt）的PDBQT格式文件，（下图红色箭头标记部分）已完成全部分子对接准备步骤，下一步，就可以用 AutoDock Vina 开始分子对接实战啦！

今天我们完成了分子对接的第一步：软件准备 + 数据下载与预处理。

是不是觉得步骤不少，但其实流程很清晰？

下篇预告：

我们就要正式进入 AutoDock Vina 分子对接实操，带你跑通一个完整对接流程！