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1A2C 蛋白准备网页端操作指南 / 1A2C Protein Preparation Web Guide

本文以 PDB 1A2C 为例,说明在 WA-DD 网页端如何选择参考配体、定义口袋、完成蛋白准备,并把准备后的文件作为后续对接任务输入。

This guide uses PDB 1A2C as an example. It explains how to choose the reference ligand, define a docking pocket, run protein preparation in WA-DD, and reuse the prepared receptor and pocket in downstream docking workflows.

English quick path

  1. Log in as admin / admin123456.
  2. Create a project such as tutorial-1A2C-thrombin.
  3. Open Protein Preparation, import PDB ID 1a2c, and preview the imported protein asset.
  4. In the PDB component list, use PRJ J:3 as the pocket reference. It sits in the middle of the Aeruginosin 298-A inhibitor chain.
  5. Set the pocket center to approximately 18.54, -14.79, 20.56 and start with a 20, 20, 20 Å box. Increase to 22, 22, 22 Å if you want to cover the full inhibitor chain more conservatively.
  6. Keep thrombin chains H/L; remove the original inhibitor chain J before preparing the receptor. Remove hirudin chain I if the task is ordinary small-molecule docking against thrombin.
  7. Keep NA H:626 unless your downstream method requires all ions removed. Remove crystallographic waters by default.
  8. Run protein preparation and use the generated prepared_protein asset plus the pocket asset in the docking page.

1. 这个结构该选哪个配体

1A2C 是凝血酶 thrombin 与抑制剂 Aeruginosin 298-A 的复合物。PDB 文件里这个抑制剂不是一个单独的三字母配体,而是链 J

chain J: 34H J:1 + LEU J:2 + PRJ J:3 + OAR J:4

网页端的 PDB 组分列表会把其中的 HETATM 组分拆开显示:

组分 类型 是否建议用于对接口袋
34H J:1 Aeruginosin 片段 可辅助确认口袋边界
PRJ J:3 Aeruginosin 中部片段 推荐作为网页端口袋中心参考
OAR J:4 Aeruginosin 端部胍基片段 可辅助确认口袋边界
TYS I:363 Hirudin 链 I 的磺酸化酪氨酸 不建议作为小分子对接口袋
NA H:626 钠离子 保留,不作为小分子口袋中心
HOH/WAT 结晶水 默认删除,除非需要保留关键水

推荐做法:

  • 生物学上的参考配体:使用整条 chain J,即 Aeruginosin 298-A。
  • 当前网页端“用作口袋”的单组分参考:选择 PRJ J:3
  • 口袋中心推荐起点:18.54, -14.79, 20.56
  • 口袋 box 推荐起点:20, 20, 20 Å

原因:PRJ J:3 位于链 J 抑制剂的中部,用它作为中心并把 box 调到约 20 Å,可以覆盖 34H/LEU/PRJ/OAR 整条抑制剂所在结合区域。不要用 TYS I:363 定义小分子对接口袋;它属于 hirudin 片段,不是本例要替换或复现的小分子配体。

2. 网页端导入 1A2C

  1. 打开 WA-DD。
  2. 登录:
  3. 用户名:admin
  4. 密码:admin123456
  5. 进入 项目总览
  6. 新建一个项目,例如:
  7. tutorial-1A2C-thrombin
  8. 进入 蛋白处理 页面。
  9. 从 RCSB 导入 PDB 输入:
  10. 1a2c
  11. 点击 从 RCSB 导入 PDB
  12. 在左侧 选择蛋白资产 里点击新导入的 1A2C,再点 预览

导入前页面如下:

1A2C import form

导入完成后,左侧会出现 1A2C 蛋白资产:

1A2C protein asset

右侧 3D 工作区应显示蛋白结构,并能看到链、配体、水、金属等对象。

1A2C viewer and components

3. 选择参考配体并定义口袋

  1. 蛋白处理 页面右侧点击 专注编辑
  2. 在专注编辑窗口右侧选择模式:
  3. 推荐先使用 组分 模式。
  4. 在底部横向对象条里找到:
  5. PRJ · ligand · J:3
  6. 点击 PRJ J:3 对象卡片,或在 3D 视图里点击对应配体片段。
  7. 点击 用作口袋

专注编辑窗口中,底部横向对象条会列出蛋白链、配体、金属、水等 PDB 对象:

1A2C focus editor

  1. 打开 Pocket 显示开关,确认 3D 视图里出现蓝色口袋 box。
  2. 在右侧口袋参数中把 box 调整为:
  3. SX = 20
  4. SY = 20
  5. SZ = 20
  6. 如果需要更保守覆盖整条链 J,可用:
  7. SX = 22
  8. SY = 22
  9. SZ = 22
  10. 调整时观察蓝色 box 是否覆盖 34H/LEU/PRJ/OAR 所在区域。
  11. 点击 创建口袋资产

选择 PRJ J:3 后,用它作为口袋参考:

PRJ pocket reference

创建后,这个口袋资产会出现在项目资产里,并会自动填入后续对接任务的口袋输入。

4. 准备蛋白时该删什么、保留什么

本例推荐参数:

项目 建议
水分子 默认删除
金属离子 NA H:626 保留
辅因子/关键 HETATM 保留,除非明确知道不需要
参考抑制剂链 J 如果准备用对接重放配体,应从受体里删除
Hirudin 链 I 视研究目的决定;如果只做 thrombin 小分子口袋,建议删除
Thrombin 链 H/L 保留

推荐的受体准备策略:

  • 保留 thrombin 的 H 链和 L 链。
  • 删除 J 链,因为它是原始共晶抑制剂,不应留在待对接受体里。
  • 如果目标是普通小分子对接,也删除 I 链 hirudin 片段,避免它占据外位点并影响口袋环境判断。
  • 保留 NA 金属离子,除非后续方法明确要求去除所有离子。
  • 删除水分子作为默认起点;若后续发现某些水参与关键作用,再单独保留关键水。

网页端操作:

  1. 在专注编辑窗口底部对象条找到 chain J
  2. 点击 删除,把原始抑制剂链 J 加入删除列表。
  3. 如果本次任务只研究 thrombin 小分子口袋,也找到 chain I,点击 删除
  4. 退出专注编辑,回到 蛋白处理
  5. CADD 蛋白前处理 区域确认:
  6. 删除结构水:勾选。
  7. 保留金属离子:勾选。
  8. 保留辅因子、共价配体或关键小分子:按研究目的选择;本例如果已经删除链 J,可以保持勾选。
  9. pH:7.4
  10. 输出名称建议填写:
  11. 1A2C thrombin prepared for docking

准备参数确认页面:

1A2C protein preparation form

5. 执行蛋白准备任务

  1. 当前蛋白资产 确认选择的是原始 1A2C 资产。
  2. 确认口袋参数已经填入,box 为 20, 20, 20 Å 或你手动调整后的值。
  3. 点击 准备蛋白
  4. 项目总览 或当前页面的任务列表查看任务。

任务应显示:

  • queued
  • running
  • completed

完成后会生成一个新的 prepared_protein 资产。

任务完成后,可以在项目总览看到任务卡片和输出资产:

1A2C task output

6. 查看、下载和复用输出

准备完成后:

  1. 在任务卡片里点击 查看输出
  2. 在输出资产页面确认:
  3. 类型:prepared_protein
  4. 文件:准备后的 .pdb
  5. 元数据:包含删除水、删除链、口袋参数和处理统计。
  6. 点击 下载 可下载准备后的 PDB。
  7. 后续 对接任务 页面里选择这个 prepared_protein 作为蛋白输入。
  8. 如果另一个项目也要使用它,点击资产卡片里的 复制到项目,输入目标项目 ID,并给复制后的资产重新命名。

7. 失败任务怎么处理

如果任务失败:

  1. 在任务卡片里点击 查看进度,先看错误信息。
  2. 如果任务已经生成了部分输出,点击 删除中间/输出文件
  3. 修改参数后点击 继续/重跑
  4. 重跑后会生成新的输出资产,原任务记录会保留,方便追踪。

8. 当前实现边界

当前网页端已经能完成可追踪的 PDB 文本级准备:

  • 删除指定链。
  • 删除指定 HETATM 组分。
  • 删除水分子。
  • 生成可下载、可复用、可复制到其他项目的 prepared_protein 资产。
  • 记录任务状态、进度事件、输出文件和清理统计。

当前还没有真正执行以下化学准备步骤:

  • 加氢。
  • pH 相关质子化。
  • 缺失原子/缺失残基修复。
  • alternate location 的构象选择。

这些步骤会记录在任务元数据的 unsupported_operations 里,后续需要接入 PDBFixer/OpenMM、PropKa/PDB2PQR、Reduce 或同类 worker 后再执行。