AutoDock Vina Manual

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Inhalt

• Funktionen
• Lizenz
• Tutorial
• Häufig gestellte Fragen
• Plattformhinweise und Installation
  • Windows
  • Linux
  • Mac
  • Aufbau aus der Quelle
• Andere Software
• Verwendung
  • Zusammenfassung
  • Konfigurationsdatei
  • Suchraum
  • Vollständigkeit
  • Ausgabe
  • Erweiterte Optionen
• Virtuelle Vorführung
• Geschichte
• Zitat
• Hilfe erhalten
• Fehler melden

Funktionen

Genauigkeit AutoDock Vina verbessert die durchschnittliche Genauigkeit des Bindungsmodus erheblich vorhersagen im Vergleich zu AutoDock 4, gemessen an unseren Tests mit dem in der AutoDock 4-Entwicklung verwendeten Trainingssatz.Zusätzlich und unabhängig wurde AutoDock Vina gegen einen virtuellen Screening-Benchmark namens Directory of Useful Decoys von der Watowich Group getestet und erwies sich als“ein starker Konkurrent gegen die anderen Programme und in vielen Fällen an der Spitze der Packung“. Es sei darauf hingewiesen, dass alle sechs anderendocking-Programme, mit denen es verglichen wurde, werden kommerziell vertrieben. Autodock Tools Compatibility Für die Eingabe und Ausgabe verwendet Vina das gleiche PDBQT-Dateiformat für molekulare Strukturen, das von AutoDock verwendet wird. PDBQT-Dateien können (interaktiv oder im Batch-Modus) generiert und mit MGLTools angezeigt werden.Andere Dateien wie die AutoDock- und AutoGrid-Parameterdateien (GPF, DPF) und Grid-Map-Dateien werden nicht benötigt.

Bindung modus vorhersage genauigkeit auf die test set. „AutoDock“ bezieht sich auf AutoDock 4 und „Vina“ auf AutoDock Vina 1.

Benutzerfreundlichkeit

Vinas Designphilosophie besteht nicht darin, dass der Benutzer die Implementierungsdetails versteht, obskure Suchparameter optimiert, Ergebnisse gruppiert oder erweiterte Algebra (Quaternionen) kennt. Es werden lediglich die Strukturen der anzudockenden Moleküle und die Spezifikation des Suchraums einschließlich der Bindungsstelle benötigt. Das Berechnen von Gitterkarten und das Zuweisen von Atomladungen ist nicht erforderlich. Die Nutzungsübersicht kann mit „vina --help“ gedruckt werden. Die Zusammenfassung bleibt automatisch mit den möglichen Nutzungsszenarien synchron.

Implementierungsqualität

• Die Ergebnisse sollten konstruktionsbedingt keine statistische Verzerrung in Bezug auf die Konformation der Eingabestruktur aufweisen.
• Es wird darauf geachtet, die syntaktische Korrektheit der Eingabe zu überprüfen und Fehler übersichtlich an den Benutzer zu melden.
• Die Invarianz der kovalenten Bindungslängen wird automatisch in den Ausgabestrukturen verifiziert.
• Vina vermeidet künstliche Einschränkungen wie die Anzahl der Atome in der Eingabe, die Anzahl der Torsionen, die Größe des Suchraums, die Vollständigkeit der Suche usw.

Flexible Seitenketten

Wie in AutoDock 4 können einige Rezeptor-Seitenketten so gewählt werden, dass sie beim Andocken als flexibel behandelt werden.

Geschwindigkeit AutoDock Vina ist tendenziell um Größenordnungen schneller als AutoDock 4. Mehrere CPUs/Kerne Darüber hinaus kann Vina mehrere CPUs oder CPU-Kerne auf Ihrem System nutzen, um die Laufzeit erheblich zu verkürzen. World Community Grid Qualifizierte Projekte können AutoDock Vina-Berechnungen kostenlos auf dem Massively parallel World Community Grid ausführen.Zu den bestehenden Projekten, die AutoDock Vina dort einsetzen, gehören Projekte gegen AIDS, Malaria, Leishmaniose und Schistosomiasis.Einige dieser Projekte durchschnittlich über 50 Jahre im Wert von Berechnungen pro Tag.

Durchschnittliche Zeit pro Rezeptor-Ligand-Paar auf dem Testset.“AutoDock“ bezieht sich auf AutoDock 4 und „Vina“ auf AutoDock Vina 1.

Lizenz

AutoDock Vina wird unter einer sehr freizügigen Apache-Lizenz veröffentlicht, mit wenigen Einschränkungen für die kommerzielle oder nichtkommerzielle Nutzung oder für abgeleitete Werke.Den Text der Lizenz finden Sie hier.

Tutorial

Wenn Sie AutoDock Vina noch nie verwendet haben, lesen Sie bitte das Video-Tutorial, bevor Sie versuchen, es zu verwenden.

Dieses Video-Tutorial zeigt das molekulare Andocken von Imatinib mit Vina mit AutoDock-Tools und PyMOL

Häufig gestellte Fragen

Wie fange ich an, Vina zu lernen?

Das Video-Tutorial könnte der beste Weg sein, dies zu tun.

Was ist die Bedeutung oder Bedeutung des Namens „Vina“? Warum wurde es entwickelt?

Bitte lesen Sie diesen Mailinglistenbeitrag.

Wie genau ist AutoDock Vina?

Siehe Funktionen

Es ist zu beachten, dass die Vorhersagegenauigkeit je nach Ziel stark variiert, daher ist es sinnvoll, AutoDock Vina zuerst gegen Ihr bestimmtes Ziel zu bewerten, wenn Sie Wirkstoffe oder eine gebundene native Ligandenstruktur kennen, bevor Sie Verbindungen bestellen. Bei der Bewertung einer Docking-Engine in einem retrospektiven virtuellen Bildschirm kann es sinnvoll sein, Köder ähnlicher Größe und möglicherweise anderer physikalischer Eigenschaften wie Ihre bekannten Wirkstoffe auszuwählen.

Was ist der Unterschied zwischen AutoDock Vina und AutoDock 4?

AutoDock 4 (und frühere Versionen) und AutoDock Vina wurden beide im Molecular Graphics Lab am Scripps Research Institute entwickelt. AutoDock Vina erbt einige der Ideen und Ansätze von AutoDock 4, z. B. die Behandlung des Andockens als stochastische globale Optimierung der Bewertungsfunktion, die Vorberechnung von Gitterkarten (Vina führt dies intern durch) und einige andere Implementierungstricks, z. B. die Neuberechnung der Interaktion zwischen jedem Atomtyppaar in jeder Entfernung. Es verwendet auch die gleiche Art von Strukturformat (PDBQT) für maximale Kompatibilität mit Hilfssoftware.

Der Quellcode, die Bewertungsfunktion und die tatsächlich verwendeten Algorithmen sind jedoch brandneu, daher ist es korrekter, AutoDock Vina als neue „Generation“ und nicht als „Version“ von AutoDock zu betrachten. Die Leistung wurde in der Originalpublikation verglichen , und im Durchschnitt hat AutoDock Vina dies getan.erheblich besser, sowohl in Bezug auf Geschwindigkeit als auch auf Genauigkeit. Für ein bestimmtes Ziel kann jedoch jedes Programm ein besseres Ergebnis liefern, obwohl AutoDock Vina dies eher tut.Dies liegt an der Tatsache, dass die Bewertungsfunktionen unterschiedlich sind und beide ungenau sind.

Was ist der Unterschied zwischen AutoDock Vina und AutoDock Tools?

AutoDock Tools ist ein Modul im Softwarepaket MGL Tools, das speziell zum Generieren von Eingaben (PDBQT-Dateien) für Autodock oder Vina dient. Es kann auch zum Anzeigen der Ergebnisse verwendet werden.

Kann ich zwei Proteine mit AutoDock Vina andocken?

Sie könnten in der Lage sein, das zu tun, aber AutoDock Vina ist nur für Rezeptor-Ligand-Docking konzipiert. Es gibt bessere Programme für Protein-Protein-Docking.

Läuft Vina auf meinem 64-Bit-Rechner?

Ja. Moderne 64-Bit-Maschinen können nativ 32-Bit-Binärdateien ausführen.

Warum bekomme ich „kann conf nicht öffnen.txt“ Fehler? Die Datei existiert!

Oft verstecken Dateibrowser die Dateierweiterung, also während Sie denken, dass Sie eine Datei „conf.txt„haben, heißt es eigentlich „conf.txt.txt„.Diese Einstellung kann in der Systemsteuerung oder in den Systemeinstellungen geändert werden.

Sie sollten auch sicherstellen, dass der von Ihnen angegebene Dateipfad in Bezug auf das Verzeichnis (den Ordner), in dem Sie sich befinden, korrekt ist, z. B. wenn Sie einfach auf conf.txt in der Befehlszeile verweisen, stellen Sie sicher, dass Sie sich im selben Verzeichnis (Ordner)wie diese Datei befinden. Sie können ls oder dir Befehle unter Linux/macOS bzw. Windows verwenden, um den Inhalt Ihres Verzeichnisses aufzulisten.

Warum erhalte ich „Nutzungsfehler“, wenn ich versuche, dem Video-Tutorial zu folgen?

Die Befehlszeilenoptionen haben sich seit der Aufzeichnung des Tutorials etwas geändert. Insbesondere „--out“ ersetzt „--all„.

Vina läuft gut auf meinem Computer, aber wenn ich es auf meinem exotischen Linux-Cluster ausführe, erhalte ich den Fehler „boost thread resource“. Warum?

Ihr Linux-Cluster ist so konfiguriert, dass Spawn-Threads nicht zugelassen werden. Daher kann Vina nicht laufen. Wenden Sie sich an Ihren Systemadministrator.

Warum unterscheidet sich meine angedockte Konformation von dem, was Sie im Video-Tutorial sehen?

Der Andockalgorithmus ist nicht deterministisch. Obwohl bei diesem Rezeptor-Ligand-Paar das Minimum der Scoring-Funktion der korrekten Konformation entspricht,findet der Docking-Algorithmus es manchmal nicht. Probieren Sie es mehrmals aus und überzeugen Sie sich selbst. Beachten Sie, dass die Wahrscheinlichkeit, das Mininum nicht zu finden, bei einem anderen System unterschiedlich sein kann.

Meine angedockte Konformation ist dieselbe, aber meine Energien unterscheiden sich von denen, die Sie im Video-Tutorial erhalten. Warum?

Die Scoring-Funktion hat sich seit der Aufzeichnung des Tutorials geändert, aber nur in dem Teil, der von der Konformation unabhängig ist: Die ligandenspezifische Strafe für Flexibilität hat sich geändert.

Warum sehen meine Ergebnisse in PyMOL seltsam aus?

PDBQT ist kein Standardformat für molekulare Strukturen. Die im Tutorial verwendete Version von PyMOL (0.99rc6) zeigt sie zufällig gut an (da PDBQT PDB etwas ähnlich ist).Dies ist bei neueren Versionen von PyMOL möglicherweise nicht der Fall.

Gibt es eine andere Möglichkeit, die Ergebnisse anzuzeigen?

Sie können PDBQT-Dateien auch in PMV (Teil der MGL-Tools) anzeigen oder in ein anderes Dateiformat konvertieren (z. B. mit AutoDock-Tools oder mit „Speichern unter“ in PMV)

Wie groß sollte der Suchraum sein?

So klein wie möglich, aber nicht kleiner. Je kleiner der Suchraum ist, desto einfacher ist es für den Docking-Algorithmus, ihn zu erkunden.Auf der anderen Seite werden Ligand- und flexible Seitenkettenatompositionen außerhalb des Suchraums nicht untersucht. Sie sollten wahrscheinlich Suchräume vermeiden, die größer als 30 x 30 x 30 Angstrom sind, es sei denn, Sie erhöhen auch „--exhaustiveness„.

Warum wird eine Warnung angezeigt, dass das Suchraumvolumen über 27000 Angstrom ^ 3 liegt?

Dies liegt wahrscheinlich daran, dass Sie die Suchraumgrößen in „Gitterpunkten“ (0,375 Angstrom) angeben wollten, wie in AutoDock 4.Die AutoDock-Vina-Suchraumgrößen werden stattdessen in Angström angegeben. Wenn Sie wirklich beabsichtigten, einen ungewöhnlich großen Suchraum zu verwenden, können Sie diese Warnung ignorieren, aber beachten Sie, dass die Arbeit des Suchalgorithmus möglicherweise schwieriger ist.Möglicherweise müssen Sie den Wert von exhaustiveness erhöhen, um dies auszugleichen. Dies führt zu einer längeren Laufzeit.

Die gebundene Konformation sieht vernünftig aus, mit Ausnahme der Wasserstoffatome. Warum?

AutoDock Vina verwendet tatsächlich eine United-Atom-Scoring-Funktion, dh eine, die nur die schweren Atome umfasst.Daher sind die Positionen der Wasserstoffatome in der Ausgabe willkürlich.Die Wasserstoffatome in der Eingabedatei werden verwendet, um zu entscheiden, welche Atome Wasserstoffbindungsdonoren oder -akzeptoren sein können,Daher ist die korrekte Protonierung der Eingabestrukturen immer noch wichtig.

Was kontrolliert „Erschöpfung“ wirklich unter der Haube?

In der aktuellen Implementierung besteht die Andockberechnung aus einer Anzahl unabhängiger Läufe, die von zufälligen Konformationen ausgehen.Jeder dieser Läufe besteht aus einer Reihe von aufeinanderfolgenden Schritten. Jeder Schritt beinhaltet eine zufällige Störung der Konformation, gefolgt von einer lokalen Optimierung (unter Verwendung des Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno-Algorithmus) und einer Auswahl, bei der der Schritt entweder akzeptiert wird oder nicht. Jede lokale Optimierung beinhaltet viele Auswertungen der Scoring-Funktion sowie deren Ableitungen in den Positions-Orientierungs-Torsionskoordinaten.Die Anzahl der Auswertungen in einer lokalen Optimierung richtet sich nach Konvergenz und anderen Kriterien.Die Anzahl der Schritte in einem Lauf wird heuristisch bestimmt, abhängig von der Größe und Flexibilität des Liganden und der flexiblen Seitenketten. Die Anzahl der Durchläufe wird jedoch durch den Parameter exhaustiveness festgelegt. Da die einzelnen Läufe gegebenenfalls parallel ausgeführt werden, schränkt exhaustiveness auch die Parallelität ein.Anders als in AutoDock 4 kann in AutoDock Vina jeder Lauf zu mehreren Ergebnissen führen: Vielversprechende Zwischenergebnisse werden gespeichert.Diese werden automatisch zusammengeführt, verfeinert, gruppiert und sortiert, um das Endergebnis zu erzielen.

Warum bekomme ich nicht die richtige gebundene Konformation?

Es kann eines von mehreren Dingen sein:

• Wenn Sie von AutoDock 4 kommen, besteht ein sehr häufiger Fehler darin, den Suchraum in „Punkten“ (0,375 Angström) anstelle von Angström anzugeben.
• Ihr Ligand oder Rezeptor wurde möglicherweise nicht korrekt protoniert.
• Pech (der Suchalgorithmus hätte mit guter Wahrscheinlichkeit die richtige Konformation finden können, hatte aber einfach Pech). Versuchen Sie es erneut mit einem anderen Samen.
• Das Minimum der Bewertungsfunktion entspricht der korrekten Konformation, aber der Suchalgorithmus hat Probleme, sie zu finden. In diesem Fall sollte eine höhere Erschöpfung oder ein kleinerer Suchraum helfen.
• Das Minimum der Bewertungsfunktion ist einfach nicht dort, wo sich die richtige Konformation befindet. Immer wieder zu versuchen hilft nicht, kann aber gelegentlich die richtige Antwort geben, wenn zwei Fehler (ungenaue Suche und Bewertung) richtig sind. Dies ist ein ungefährer Ansatz.
• In Bezug auf das Obige kann der Schuldige auch die Qualität der Röntgen- oder NMR-Rezeptorstruktur sein.
• Wenn Sie kein Redocking durchführen, d. H. Die richtige induzierte Fit-Form des Rezeptors verwenden, sind die induzierten Fit-Effekte möglicherweise groß genug, um das Ergebnis des Docking-Experiments zu beeinflussen.
• Die Ringe können nur beim Andocken starr sein. Vielleicht haben sie die falsche Konformation, die das Ergebnis beeinflusst.
• Sie verwenden einen 2D (flachen) Ligand als Eingabe.
• Die tatsächliche gebundene Konformation des Liganden kann gelegentlich von dem abweichen, was die Röntgen- oder NMR-Struktur zeigt.
• Andere Probleme

Wie kann ich die Scoring-Funktion optimieren?

Sie können die Gewichte einfach ändern, indem Sie sie in der Konfigurationsdatei oder in der Befehlszeile angeben. Zum Beispiel

vina --weight_hydrogen -1.2 ...

verdoppelt die Stärke aller Wasserstoffbrückenbindungen.Für die Zukunft ist eine Funktionalität geplant, die es den Benutzern ermöglicht, neue Atom- und Pseudoatomtypen zu erstellen und ihre eigenen Interaktionsfunktionen anzugeben.

Dies soll es einfacher machen, die Scoring-Funktion an spezifische Ziele anzupassen, kovalentes Andocken und Makrozyklusflexibilität zu modellieren, mit neuen Scoring-Funktionen zu experimentieren und mithilfe von Pseudoatomen direktionale Interaktionsmodelle zu erstellen.

Bleiben Sie dran an der AutoDock-Mailingliste, wenn Sie über Beta-Testversionen informiert werden möchten.

Warum erhalte ich nicht so viele Bindungsmodi, wie ich mit „--num_modes“ angegeben habe?

Diese Option gibt die maximale Anzahl der auszugebenden Bindungsmodi an. Der Docking-Algorithmus kann intern weniger „interessante“ Bindungsmodi finden.Die Anzahl der Bindungsmodi in der Ausgabe wird auch durch „energy_range“ begrenzt, die Sie möglicherweise erhöhen möchten.

Warum ändern sich die Ergebnisse nicht, wenn ich die Teilladungen ändere?

AutoDock Vina ignoriert die vom Benutzer bereitgestellten Teilgebühren. Es hat seine eigene Art, mit den elektrostatischen Wechselwirkungen durch die hydrophoben und die Wasserstoffbindungsbedingungen umzugehen. Einzelheiten zur Bewertungsfunktion finden Sie in der Originalpublikation.

Ich habe etwas geändert, und jetzt sind die Docking-Ergebnisse anders. Warum?

Erstens, wenn Sie nichts geändert hätten, hätten einige Ergebnisse aufgrund der nicht deterministischen Natur des Suchalgorithmus ohnehin anders ausfallen können.Eine exakte Reproduzierbarkeit kann gewährleistet werden, indem für beide Berechnungen derselbe Zufall seed angegeben wird, jedoch nur, wenn auch alle anderen Eingaben und Parameter gleich sind. Selbst geringfügige Änderungen an der Eingabe können einen ähnlichen Effekt wie ein neuer zufälliger Startwert haben.Was hier Sinn macht, sind die statistischen Eigenschaften der Berechnungen: z.B. „Mit dem neuen Protonierungszustand ist es viel weniger wahrscheinlich, dass Vina die richtige angedockte Konformation findet“.

Wie verwende ich flexible Seitenketten?

Sie teilen den Rezeptor in zwei Teile: starr und flexibel, wobei letzterer etwas ähnlich dargestellt wird wie der Ligand. Siehe den Abschnitt „Flexibel mit PDBQT-Dateien“ des AutoDock4.2-Benutzerhandbuchs (Seite 14), wie Sie dies in AutoDock-Tools tun können.Dann können Sie diesen Befehl ausgeben: vina --config conf --receptor rigid.pdbqt --flex side_chains.pdbqt --ligand ligand.pdbqt.Siehe auch diesen Artikel zu diesem Thema.

Wie mache ich ein virtuelles Screening?

Bitte beachten Sie den entsprechenden Abschnitt des Handbuchs.

Bitte beachten Sie, dass es eine Vielzahl von Docking-Management-Anwendungen gibt, die Sie bei dieser Aufgabe unterstützen.

Ich habe nicht genügend Rechenressourcen, um einen virtuellen Bildschirm auszuführen. Was sind meine Optionen?

Möglicherweise können Sie Ihr Projekt im World Community Grid ausführen oder DrugDiscovery@TACC verwenden. Siehe andere Software.

Ich habe Ideen für neue Funktionen und andere Vorschläge.

Für vorgeschlagene neue Funktionen wünschen wir uns einen breiten Konsens, der sich aus einer öffentlichen Diskussion über ihre Notwendigkeit ergibt.Bitte erwägen Sie, eine Diskussion über die AutoDock-Mailingliste zu starten oder daran teilzunehmen.

Werden Sie meine Fragen zu Vina beantworten, wenn ich Ihnen eine E-Mail sende oder anrufe?

Nein. Vina wird von der Community unterstützt. Die Autoren sind nicht verpflichtet, anderen bei ihren Projekten zu helfen.Auf dieser Seite erfahren Sie, wie Sie Hilfe erhalten.

Hinweise zur Plattform und Installation

Windows

Kompatibilität

Vina wird voraussichtlich unter Windows XP und neueren Systemen funktionieren.

Installieren

Doppelklicken Sie auf die heruntergeladene MSI-Datei und folgen Sie den Anweisungen

Ausführen

Öffnen Sie die Eingabeaufforderung und geben Sie, wenn Sie Vina am Standardspeicherort installiert haben,

"\Programme\The Scripps Research Institute\Vina\vina.exe" --help

Wenn Sie Cygwin verwenden, lautet der obige Befehl stattdessen

/cygdrive/c/Program\ Files/The\ Scripps\ Research\ Institute/Vina/vina --help

Weitere Informationen finden Sie im Video-Tutorial.Vergessen Sie nicht, andere Software für GUIs usw. zu überprüfen.

Linux

Kompatibilität

Es wird erwartet, dass Vina auf x86- und kompatiblen 64-Bit-Linux-Systemen funktioniert.

Installieren

tar xzvf autodock_vina_1_1_2_linux_x86.tgz

Optional können Sie die Binärdateien an die gewünschte Stelle kopieren.

Läuft

./autodock_vina_1_1_2_linux_x86/bin/vina --help

Wenn sich die ausführbare Datei in IhremPATHbefindet, können Sie stattdessen einfach „vina --help“ eingeben.Weitere Informationen finden Sie im Video-Tutorial.Vergessen Sie nicht, andere Software für GUIs usw. zu überprüfen.

Mac

Kompatibilität

Es wird erwartet, dass die 64-Bit-Version unter Mac OS X 10.15 (Catalina) und neuer funktioniert.Die 32-Bit-Version von Vina wird voraussichtlich unter Mac OS X von 10.4 (Tiger) bis 10.14 (Mojave) funktionieren.

Installing

tar xzvf autodock_vina_1_1_2_mac_64bit.tgz # 64 bittar xzvf autodock_vina_1_1_2_mac.tgz # 32 bit

Optionally, you can copy the binary files where you want.

Running

./autodock_vina_1_1_2_mac_64bit/bin/vina --help # 64 bit./autodock_vina_1_1_2_mac/bin/vina --help # 32 bit

If the executable is in yourPATH, you can just type „vina --help“ instead.Weitere Informationen finden Sie im Video-Tutorial.Vergessen Sie nicht, andere Software für GUIs usw. zu überprüfen.

Bauen aus der Quelle

Achtung: Das Bauen von Vina aus der Quelle ist NICHT für normale Benutzer gedacht!(diese Anweisungen sind möglicherweise veraltet)

Schritt 1: Installieren einer C ++ – Compiler-Suite

Unter Windows möchten Sie möglicherweise Visual Studio, unter OS X Xcode und unter Linux die GCC-Compiler-Suite installieren.

Schritt 2: Boost installieren

Boost installieren.(Version 1.41.0 wurde verwendet, um die offiziellen Binärdateien zu kompilieren. Erstellen und führen Sie dann eines der Beispielprogramme aus, z. B. das Regex-Beispiel, um zu bestätigen, dass Sie diesen Schritt abgeschlossen haben. Wenn Sie dies nicht tun können, wenden Sie sich bitte an die Boost-Community.

Schritt 3: Vina erstellen

Wenn Sie Visual Studio verwenden, möchten Sie möglicherweise drei Projekte erstellen:libmainundsplitmit dem Quellcode aus den entsprechenden Unterverzeichnissen.libmuss eine Bibliothek sein, von der die anderen Projekte abhängen, undmainundsplitmüssen Seinkonsolenanwendungen. Denken Sie für eine optimale Leistung daran, denReleaseModus zu verwenden.

Unter OS X und Linux können Sie zum entsprechenden build Unterverzeichnis navigieren, die Makefileanpassen, indem Sie die Pfade und die Boost-Version festlegen und dann

make dependmake

Andere Software

Haftungsausschluss: Diese Liste dient nur zu Informationszwecken und stellt keine Billigung dar.

• Werkzeuge, die speziell für die Verwendung mit AutoDock Vina entwickelt wurden (in keiner bestimmten Reihenfolge):
  • MGLTools, das AutoDock Tools (ADT) und Python Molecular Viewer (PMV) enthält. ADT ist erforderlich, um Eingabedateien für AutoDock Vina zu generieren, und PMV kann zum Anzeigen der Ergebnisse verwendet werden
  • PyRx kann zum Einrichten von Docking und virtuellem Screening mit AutoDock Vina und zum Anzeigen der Ergebnisse verwendet werden
  • Das neue Autodock /Vina-Plugin für PyMOL kann zum Einrichten von Docking und virtuellem Screening mit AutoDock Vina und zum Anzeigen der Ergebnisse verwendet werden
  • Die computergestützte Drug-Design-Plattform mit PyMOL ist ein weiteres Plugin für PyMOL, das auch AMBER, Reduce und SLIDE integriert.
  • AutoGrow verwendet AutoDock Vina in seinem Rational Drug Design procedure
  • NNScore bewertet die Vina-Ergebnisse mithilfe eines künstlichen neuronalen Netzwerks, das auf die Bindung von MOAD und PDBBind trainiert wurde
  • Eine Vina-GUI-Ebene für Windows von Biochem Lab Solutions kann verwendet werden, um das virtuelle Screening mit AutoDock Vina zu erleichtern
  • VSDK kann verwendet werden, um das virtuelle Screening mit AutoDock Vina zu erleichtern
  • PaDEL-ADV screening mit AutoDock Vina
  • DrugDiscovery@TACC können Sie virtuelle Screening mit AutoDock Vina über ihre Website zu tun
  • NBCR CADD Pipeline bietet Zugriff auf virtuelles Screening mit AutoDock Vina auf NBCR-Computern
  • MOLA ist ein bootfähiges, selbstkonfigurierendes System für virtuelles Screening mit AutoDock4/Vina auf Computerclustern
  • SMINA ist eine Modifikation von Vina, die mit OpenBabel für E / A verknüpft ist und zusätzliche Optimierungen der Scoring-Funktion unterstützt
  • Off-Target Pipeline ist eine Plattform zur Identifizierung und Andockung sekundärer Ziele
  • AUDocker kann verwendet werden, um das virtuelle Screening mit AutoDock Vina
  • World Community Grid kann von qualifizierten projekte zur kostenlosen Ausführung von AutoDock Vina-Berechnungen auf dem massiv parallelen Computernetzwerk, in dem Freiwillige ihre CPU-Leerlaufzeit spenden.
  • DockoMatic ist eine grafische Benutzeroberfläche, die das virtuelle Screening mit AutoDock und AutoDock Vina erleichtern soll.
  • VinaLC ist eine Modifikation von Vina des Lawrence Livermore National Laboratory, die MPI auf Computerclustern nutzt
• Andere Tools, die Sie beim Andocken oder virtuellen Screening mit AutoDock Vina wahrscheinlich nützlich finden werden:
  • PyMOL ist eines der beliebtesten Programme zur molekularen Visualisierung und kann zum Anzeigen der Docking-Ergebnisse verwendet werden
  • OpenBabel kann verwendet werden, um zwischen verschiedenen Strukturdateiformaten zu konvertieren, die Protonierungszustände zuzuweisen usw.
  • ChemAxon Marvin kann verwendet werden, um Strukturen zu visualisieren, zwischen verschiedenen Strukturdateiformaten zu konvertieren, die Protonierungszustände zuzuordnen usw.

Verwendung

Zusammenfassung

Die Nutzungsübersicht kann mit „vina --help“ abgerufen werden:

Input: --rezeptor arg starrer Teil des Rezeptors (PDBQT) --flex arg flexible Seitenketten, falls vorhanden (PDBQT) --Ligand arg Ligand (PDBQT) Suchraum (erforderlich): --center_x arg X-Koordinate des Zentrums --center_y arg Y-Koordinate des Zentrums --center_z arg Z-Koordinate des Zentrums --size_x arg Größe in der X-Dimension (Angström) --size_y arg Größe in der Y-Dimension (Angström) --size_z arg größe in der Z-Dimension (Angström)Ausgabe (optional): --out arg Ausgabemodelle (PDBQT), der Standardwert wird basierend auf dem Ligandendateinamen gewählt --log arg optional, schreibe Logfilemisc (optional): --cpu arg die Anzahl der zu verwendenden CPUs (standardmäßig wird versucht, die Anzahl der CPUs zu ermitteln, oder andernfalls 1) --seed arg expliziter zufälliger Seed --Erschöpfung arg (=8) Erschöpfung der globalen Suche (ungefähr proportional zur Zeit): 1+ --num_modes arg (= 9) maximale Anzahl der zu generierenden Bindungsmodi --energy_range arg (= 3) maximale Energiedifferenz zwischen dem besten und dem schlechtesten angezeigten Bindungsmodus (kcal / mol)Konfigurationsdatei (optional): --config arg Die oben genannten Optionen können verwendet werden setzen Sie hierinformationen (optional): --help display usage summary --help_advanced display usage summary with advanced options --version Programmversion anzeigen

Konfigurationsdatei

Der Einfachheit halber können einige Befehlszeilenoptionen in eine Konfigurationsdatei eingefügt werden.

Zum Beispiel:

receptor = hsg1/rigid.pdbqtligand = Ligand.pdbqtcenter_x = 2center_y = 6center_z = -7size_x = 25size_y = 25size_z = 25energy_range = 4

Im Falle eines Konflikts hat die Befehlszeilenoption Vorrang vor der Konfigurationsdatei.

Suchraum

Der Suchraum schränkt effektiv ein, wo die beweglichen Atome, einschließlich derjenigen in den flexiblen Seitenketten, liegen sollten.

Vollständigkeit

Mit der Standardeinstellung (oder einer beliebigen anderen) vonexhaustivenesswird die für die Suche aufgewendete Zeit bereits heuristisch variiert, abhängig von der Anzahl der Atome, der Flexibilität usw. Normalerweise ist es nicht sinnvoll, zusätzliche Zeit mit der Suche zu verbringen, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass das globale Minimum der Bewertungsfunktion nicht über das hinaus gefunden wird, was signifikant niedriger ist als die Wahrscheinlichkeit, dass das Minimum weit von der nativen Konformation entfernt ist.Wenn Sie jedoch der Meinung sind, dass der automatische Kompromiss zwischen Vollständigkeit und Zeit unzureichend ist, können Sie die

exhaustiveness-Ebene erhöhen. Dies sollte die Zeit linear erhöhen und die Wahrscheinlichkeit verringern, das Minimum nicht exponentiell zu finden.

Ausgabe

Energie

Die vorhergesagte Bindungsaffinität ist inkcal/mol.

RMSD

RMSD-Werte werden relativ zum besten Modus berechnet und verwenden nur bewegliche schwere Atome. Es werden zwei Varianten von RMSD-Metriken bereitgestellt,rmsd/lb(RMSD-Untergrenze) undrmsd/ub(RMSD-Obergrenze), die sich darin unterscheiden, wie die Atome in der Entfernungsberechnung übereinstimmen:

• rmsd/ub gleicht jedes Atom in einer Konformation mit sich selbst in der anderen Konformation ab und ignoriert dabei jegliche Symmetrie
• rmsd' gleicht jedes Atom in einer Konformation mit dem nächstgelegenen Atom desselben Elementtyps in der anderen Konformation ab (rmsd' kann nicht direkt verwendet werden, da es nicht symmetrisch)
• rmsd/lb ist wie folgt definiert:rmsd/lb(c1, c2) = max(rmsd'(c1, c2), rmsd'(c2, c1))

Wasserstoffpositionen

Vina verwendet eine United-Atom-Scoring-Funktion. Wie in AutoDock werden polare Wasserstoffatome in den Eingangsstrukturen benötigt, um schwere Atome als Wasserstoffbrückendonatoren korrekt zu typisieren. In Vina sind jedoch die Freiheitsgrade, die nur Wasserstoffatome bewegen, wie die Hydroxylgruppentorsionen, degeneriert. Daher kann erwartet werden, dass einige Wasserstoffatome in der Ausgabe zufällig positioniert sind (jedoch im Einklang mit der kovalenten Struktur). Für eine United-Atom-Behandlung ist dies im Wesentlichen ein kosmetisches Problem.

Separate Modelle

Alle vorhergesagten Bindungsmodi, einschließlich der Positionen der flexiblen Seitenketten, werden in einer multimodellen PDBQT-Datei abgelegt, die durch den Parameter „out“ angegeben oder standardmäßig basierend auf dem Namen der Ligandendatei ausgewählt wird. Bei Bedarf kann diese Datei geteilt werdenin einzelne Modelle mit einem separaten Programm namens „vina_split“, in der Distribution enthalten.

Erweiterte Optionen

Die „erweiterten Optionen“ von AutoDock Vina sollen in erster Linie von Personen verwendet werden, die an der Methodenentwicklung interessiert sind, und nicht von Endbenutzern. Die Nutzungsübersicht einschließlich der erweiterten Optionen kann mit

vina --help_advanced

Die erweiterten Optionen ermöglichen

• Scoring ohne Minimierung
• nur lokale Optimierung durchführen
• Randomisierung der Eingabe ohne Minimierung (dies ist nützlich zum Testen von Docking-Software)
• Ändern der Gewichte von ihren Standardwerten (siehe das Papier für die Bedeutung der Gewichte)
• Anzeige der einzelnen Beiträge zum intermolekularen Score vor der Gewichtung (diese werden mit „--score_only„; siehe das Papier für die Begriffe)

Virtuelles Screening

Möglicherweise möchten Sie einige der unter Andere Software aufgeführten Tools auswählen, um ein virtuelles Screening durchzuführen. Wenn Sie mit Shell-Skripten vertraut sind, können Sie alternativ auch virtuelle Screenings ohne sie durchführen.

Die folgenden Beispiele gehen davon aus, dass Bash Ihre Shell ist. Sie müssen an Ihre spezifischen Bedürfnisse angepasst werden.

Windows

Um ein virtuelles Screening unter Windows durchzuführen, können Sie entweder Cygwin und die folgenden Bash-Skripte verwenden oder sie alternativ für die Windows-Skriptsprache anpassen.

Linux, Mac

Suppose you are in a directory containing your receptor receptor.pdbqt and a set of ligands named ligand_01.pdbqtligand_02.pdbqt, etc.

You can create a configuration file conf.txt, such as

receptor = receptor.pdbqtcenter_x = 2center_y = 6center_z = -7size_x = 25size_y = 25size_z = 25num_modes = 9

and dock all ligands with this shell script.Das Skript geht davon aus, dassvinain IhremPATH.Andernfalls ändern Sie es entsprechend.

PBS Cluster

Wenn Sie einen Linux Beowulf Cluster haben, können Sie die einzelnen Dockings parallel durchführen.

Wenn wir mit unserem Beispiel fortfahren, schreiben wir, anstatt alle Andockungen lokal in einer Schleife auszuführen, ein *.job -Skript pro Ligand und verwenden qsub (ein PBS-Befehl), um die Ausführung dieser Skripte durch den Cluster zu planen.

Führen Sie dazu dieses Shell-Skript aus.Das Skript geht davon aus, dass vina und qsub in Ihrem PATH .Andernfalls ändern Sie es entsprechend.

Sobald die Jobs geplant wurden, können Sie ihren Status überwachen mit

qstat -u `whoami`

Auswahl der besten Ergebnisse

Wenn Sie sich unter Unix und in einem Verzeichnis befinden, das Verzeichnisse mit PDBQT-Dateien , von denen alle AutoDock Vina Ergebnisse sind,können Sie dieses Python-Skript nützlich für die Auswahl der Top-Ergebnisse finden. Führen Sie es als:

vina_screen_get_top.py 10

, um die Dateinamen der Top 10 Treffer zu erhalten, die dann einfach kopiert werden können.

Historie

Kurze Zusammenfassungen der Änderungen zwischen den Versionen finden Sie hier.

Zitat

Wenn Sie AutoDock Vina in Ihrer Arbeit verwendet haben, zitieren Sie bitte:

O. Trott, A. J. Olson,AutoDock Vina: improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization and multithreading,Journal of Computational Chemistry 31 (2010) 455-461

Getting Help

Please seethis pagewenn Sie Fragen zu AutoDock Vina haben.

Fehler melden

Potenzielle Fehlerberichte werden sehr geschätzt, auch wenn Sie nicht genau sicher sind, ob es sich um Fehler handelt.Bitte fügen Sie Ihrem Fehlerbericht jedoch keine Hilfeanfragen bei.Siehe diese Seite stattdessen.

Wahrscheinliche Fehler:

• Vorzeitige Beendigung
• Fehler beim Beenden
• Änderungen der kovalenten Längen oder der invarianten Winkel in der Ausgabe
• „Offensichtlich falsche“ Kollisionen (überprüfen Sie jedoch Ihren „Suchraum“)
• Meinungsverschiedenheiten mit der Dokumentation

Wahrscheinlich keine Fehler:

• Alles, was passiert, bevor Sie Vina ausführen oder nachdem es fertig ist
• Gelegentliche meinungsverschiedenheit mit dem Experiment
• Vinas Weigerung, eine Datei zu öffnen, die nicht existiert (z. versuchen Sie ls conf.txt , um zu sehen, ob die Datei wirklich vorhanden ist)

Reporting

Sie können Ihre Berichte an die AutoDock-Mailingliste senden. Bitte denken Sie daran, eine beschreibende „Betreff“ -Zeile und alle Informationen anzugeben, die erforderlich sind, um das angezeigte Problem zu reproduzieren.