FEP+ 使用前提条件
- 分析所有已知晶体结构, 分析蛋白与配体结合后改变程度, 如果变构程度大, 就不适合 FEP.
- 系列配体中至少有一个有晶体结构，至少有10个有亲和力数据，亲和力量度需要与结合自由能明确相关（例如单体/二聚体一致，pH、离子强度、变性/稳定剂、添加离子、温度和溶剂条件不应与结晶状态明显不同）
FEP+ 执行流程与注意事项
- 选蛋白
- 使用 PrimeX 精处理晶体结构?
- 蛋白结构最好是晶体复合物结构，选择策略: 解析度高, 配体相近, 口袋附近没有残基损失和链断裂
- 对接结构行不行?
- 同源建模结构行不行? 可以，但需要通过现有活性化合物进行验证。
- 准备蛋白
- 修复链断裂/loop/侧链，cap termini，生成二硫键
- 保留晶体水分子, 除非与配体冲突，尤其是水桥
- 已知有水桥，但晶体结构里没有，可以用 WaterMap 补全
- 长条形蛋白可能在动力学过程中发生自互作，使用 View → Align View，选中蛋白最远两端的原子，点击 Align, 再点击 Update Coordinates
- 准备配体，然后用 Force Field Builder 处理
- 如果不清楚，需要生成所有 protonation states 和 stereoisomers，选取 state penalties 显著较大的一个, 如果 state penalties 差别不大, 再用 Jaguar pKa 分析哪个是合适的.
- 稠合环结构需要用 FF Builder 中的 Advanced mode 处理
- 生成立场后需要在设置中加入
- 系列配体叠合（非常关键），然后检查是否与蛋白有结构冲突, 最后将所有输入整合为 PV 格式 (一个不含配体蛋白加所有配体)
- 对于验证, 一般选择 7-10 个已知活性分子, 对于预测, 不超过 25 个, 否则根据连接分组
- 单原子变化推荐直接修改
- 中等变化推荐使用的是 core-constrained Glide docking (0.1Å), MCS 或 SMARTS 模式, 不要用 MCS Docking.
- MCS Docking 如何?
- 若增加了环，推荐在 core-constrained Glide docking 后再进行 MMGBSA 计算，得到优化结构?
- 系列配体中不同残基和蛋白口袋金属互作是不支持的
- 不对称杂环, 或增加或改变了环上邻间位的大取代基, 动力学模拟时可能无法翻转，根据 torsion angle distribution plots 选取以下策略之一:
- 增加一个无环中间体
- 分析可能卡住的位置并加入两种构象，最后使用预测较低的进行分析
- 使用 Custom Core
- 预先使用
$SCHRODINGER/run -FROM scisol fep_memory_estimation.py分析溶剂化复合物体系运行 FEP 所需内存，一般来说选取溶剂化边界距离不超过 8 Å - 生成 FEP 图后手动增减连接，以尽可能减少与活性化合物之间的距离
- 每个连接的差异小于 10 重原子，灰色代表相似度差
- 如果相似度差，需要增加中间体化合物
- 如果出现上述可能存在环翻转的情况，不要将两个配体连接
- 如果两个之间原子变化少但没有连接，尝试增加尽可能多连接
- 系列配体中电荷变化需要更长模拟时间（默认 5 ns)
- 如果为长条形蛋白，需要设置盒子为正方体
- 导出 Perturbation Map，否则关闭后会打不开
- 运行测试，将计算的 ΔΔG 值与实验的 ΔΔG 值进行比较，RMSE 需要低于 1.3 kcal/mol，Hysteresis values 需要低于 √N（N是环内分子数量），Bennett 误差需要低于 0.3 kcal/mol.
- 使用
$SCHRODINGER/run -FROM scisol fep_selection_bias_ Correction.py进行参考分子的选择，以用于预测任务。至少选择两个参考分子:- 两个参考分子结合模式的晶体结构尽可能有
- 两个参考分子的 logKi 至少相距 1 以上
FEP+ 出错处理
- 检查已有结果
- 调整
restart_jobname.sh并确认$SCHRODINGER和OPLSDIR路径正确:1
2$SCHRODINGER/fep_plus -HOST hostname -SUBHOST subhost_name -JOBNAME jobname
-RESTART -checkpoint jobname-multisim_checkpoint -OPLSDIR oplsdir