利用POVME計算蛋白的口袋的體積

這裡主要介紹一下我自己用povme計算分子動力學軌跡中的蛋白活性口袋的體積的變化。

首先：先將蛋白中的所有的frames按照一定的方式進行align(這裡我用的是阿爾法碳原子作為align的骨架), 將align之後的每乙個frame儲存成pdb的格式。(上面所有的處理過程都是用的amber中的ptraj模組)

其次：建立povme的體積晶格檔案，這個檔案將被用於後面過程中計算每個frame的口袋的體積。

povme的體積晶格檔案建立如下：

a：首先匯入乙個pdb檔案（後面所有的過程均是在vmd軟體中的操作）

選擇乙個活性區域，這個區域必須包含活性口袋部分(這個區域也不能過大，必須在蛋白的邊界之內),在選擇活性區域的時候，我習慣於找到活性中心附近的乙個點，然後在vmd中以vdw的方式顯示，通過增大sphere scale來確定是否包含了活性口袋部分。

b：建立體積晶格檔案

通過定義一些距離相等的點來建立體積晶格檔案，下面是乙個建立體積晶格點的例子(generate_points.ini)

inclusionsphere 定義需要包含的體積，這個命令要取四個引數值，前三個值用於指定球型區域的中心座標，第四個引數用於指定球的半徑，inclusionbox命令取了6個引數值，前三個定義盒子的中心座標，後三個引數分別指定了在x,y,z方向上的盒子的邊長。

為了產生體積晶格檔案，執行下面的命令：

python pvme.py generate_points.ini

執行完命令後會產生乙個名稱為points.pdb的檔案。這個檔案包含了活性口袋附近的點。

c: 去除蛋白原子附近的點

對於每乙個進行align之後的蛋白受體，上一步產生的體積晶格檔案(points.pdb)將會被載入進來，蛋白附近的點系統會自動的進行刪除。下面是乙個輸入檔案的例子(measure_pocket.ini)：

padding引數值為1.09是因為這個值為h原子的半徑。我們通過將h原子插入到活性口袋中來測量活性區域的體積。

為了獲得口袋的體積執行下面的命令：

python povme.py measure_pocket.ini > pocket.pdb

輸出檔案pocket.pdb的開頭同樣也會輸出口袋資訊

如果在輸入檔案中加入下面的行：

outputreceptor yes

輸出檔案中也會包含活性口袋附近的原子。

d：選擇性的移除不連續的點

對於那些孤立的點或者是不連續的點可以選擇性的進行移除。可以使用contiguousseedbox命令和contiguousseedsphere命令來定義。當進行體積計算的時候，只有在contiguousseedbox內定義的點才會考慮。

contiguouspointcriterial變數用於定義所指定的點附近的最小數量的連續的點。下面是乙個輸入檔案的例子(measure_pocket_contiguous.ini):

然後執行下面的命令來產生口袋的體積檔案：