개요

단백질 도킹은 두 단백질의 구조 정보를 기반으로 복합체의 구조를 추정하는 것입니다.
이 기사에서는 MEGADOCK이라는 도구를 사용하여 단백질 도킹을 해 보는 곳까지 해설합니다.

설치

필요한 것

이번은 보통의 PC로 움직이는 경우의 설명을 합니다.
GPU나 스파콘이나 사용하고 싶은 사람은 h tp // w w. 비. cs. 치테 ch. 아 c. jp/메가도 ck/인 s단 l_그럼. HTML를 참조해 주세요.

MEGADOCK

FFTW3 - h tp // w w. ㅋㅋㅋㅋ 오 rg

FFTW3 설치

FFTW 사이트 h tp // w w. ㅋㅋㅋㅋ 오 rg에서 FFTW3 계의 tarball을 가져옵니다. 그런 다음 다음과 같이 설치하십시오.

FFTW3 설치

$ tar xzf fftw-3.X.X.tar.gz
$ cd fftw-3.X.X
$ ./configure --enable-float --enable-sse2 --prefix=/as/you/like
  (SIMD化が効く場合，--enable-sse または --enable-sse2 オプションによってSSEまたはSSE2を有効にすると性能向上が見込めます．)
$ make
$ make check
$ make install

MEGADOCK 설치

MEGADOCK 사이트 h tp // w w. 비. cs. 치테 ch. 아 c. jp / 메가도 ck /에서 megadock-4.0.tgz를 다운로드하십시오. 그 후 이하의 조작으로 해동합니다.

타르의 해동

$ tar xzf megadock-4.0.tgz
$ cd megadock-4.0

그런 다음 Makefile를 편집하십시오. Makefile의 해당 부분을 다음과 같이 편집하십시오. (FFTW의 경로는 설치시 설정한 것을 입력하십시오.)

Makefile

FFTW_INSTALL_PATH ?= your/fftw/library/install/path
                     (デフォルト: /usr/local )
CPPCOMPILER       ?= icpc, g++ など
OPTIMIZATION      ?= -O3
OMPFLAG           ?= -openmp (intel) または -fopenmp (g++)

USE_GPU := 0
USE_MPI := 0

그리고 make 합니다.

$ make

그러면 megadock라는 바이너리 파일이 생성됩니다.

MEGADOCK 사용

MEGADOCK에 두 개의 PDB 파일을 입력하면 도킹 계산이 수행됩니다.

MEGADOCK 실행

$ ./megadock -R A.pdb -L B.pdb -o docking.out

MEGADOCK 옵션

-o [filename]    : 出力ファイルの名前 (デフォルト："$R-$L.out")
-O               : 詳細な出力ファイルを生成します
-N [integer]     : 生成する候補構造の数 (デフォルト：2000)
-t [integer]     : リガンド回転角ごとに出力する候補構造の数 (デフォルト：1)
-D [integer]     : リガンド回転角の刻み幅を6°刻みにします（-Dを付けない場合は15°刻み）
                   6°刻みの場合54000通りの角度，15°刻みの場合3600通りの角度で計算します．
                   （例えば -t 2 -D とした場合，-Nは最大108000まで設定可能です．）
-e [float]       : 静電相互作用の項の重み倍率 (デフォルト：1.0)
-d [float]       : 脱溶媒和項の重み倍率 (デフォルト：1.0)
-a [float]       : rPSC形状相補性のレセプターコアの値 (デフォルト：-45.0)
-b [float]       : rPSC形状相補性のリガンドコアの値 (デフォルト：1.0)
-f [1/2/3]       : スコア関数の設定
                   (1: rPSC形状相補性のみ, 2: rPSC+静電, 3: rPSC+静電+脱溶媒和, デフォルト：3)
-h               : ヘルプを表示

예측 된 복합체 구조의 정보는 docking.out이라는 파일에 기록됩니다 (기본적으로 점수가 좋은 것에서 2000 개). 정확하게는 이 파일에는 리간드의 상대적인 이동 정보 밖에 쓰여 있지 않으므로, PDB 파일로 하려면 다음의 조작을 실시합니다.

복합체 PDB 생성

$ ./decoygen 1.pdb B.pdb docking.out 1
(./decoygen [候補構造のファイル名] [使用したリガンドPDB] [ドッキング出力ファイル] [出力する候補構造の順位])

이제 복합체의 (1 위) 구조 1.pdb를 만들었습니다.
PyMOL (htp://py도 l. 오 rg)과 같은 뷰어에서 실제로 살펴 보겠습니다.

PyMOL

$ pymol 1.pdb

스레드 병렬

MEGADOCK은 OpenMP에서 스레드 병렬화됩니다.

스레드 병렬

$ export OMP_NUM_THREADS=2

등으로 적당한 thread수를 지정해 주면 빨리 실행할 수 있습니다.

GPU로 이동

Makefile을 편집 할 때 USE_GPU := 1를 사용하면 GPU에서 계산할 바이너리를 생성 할 수 있습니다.
상당히 고속으로 계산할 수 있으므로, 꼭 GPU를 사용해 보세요.

참고 정보

MEGADOCK HP h tp // w w. 비. cs. 치테 ch. 아 c. jp / 메가도 ck /

생물 물리학 여름 학교 2013 계산 핸즈 온 세미나 h tp // w w. 비. cs. 치테 ch. 아 c. jp/~후에/bps2013/