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蛋白处理使用指南

本指南固定使用项目 tutorial-1A2C-thrombin,示例结构为 RCSB PDB 1A2C。目标是完成一次可复现的 CADD 蛋白准备流程:导入共晶结构、检查链和 HETATM 组分、选择参考配体、定义口袋、生成准备后蛋白资产,并把输出交给后续对接、FEP 和分子生成流程。

案例来源:RCSB PDB 1A2C,DOI: 10.2210/pdb1A2C/pdb。网页模块本身只展示开源代码和算法引用;教程案例来源只在本指南中说明。

本模块完成什么

  • 导入 PDB ID 或本地 PDB/mmCIF 文件。
  • 在 3D 视图中检查蛋白链、共晶配体、金属、水和其他 HETATM 组分。
  • 从共晶配体或手动坐标定义 pocket asset。
  • 删除不需要的链、配体、水或重复链。
  • 生成 prepared_protein 资产,供对接、FEP 和分子生成模块复用。

1. 打开固定 tutorial 项目

登录 admin / admin123456 后,在右上角项目菜单选择或创建:

tutorial-1A2C-thrombin

进入 蛋白处理 页面。左侧是导入和准备参数,右侧是 3D 主工作区。

固定 tutorial 项目与蛋白导入

2. 导入 1A2C 并选择蛋白资产

如果项目中还没有原始结构,在左侧 PDB ID 输入:

1a2c

点击 从 RCSB 导入 PDB。导入成功后,选择 1A2C thrombin raw,点击 预览

推荐保留的资产命名:

阶段 建议名称 类型
原始结构 1A2C thrombin raw protein
口袋 PRJ J:3 active-site pocket pocket
准备后受体 1A2C thrombin prepared for docking prepared_protein

3. 检查链、配体和 HETATM 组分

在右侧主工作区点击 链 / 组分。本例中关键对象如下:

对象 含义 建议处理
H / L thrombin 受体链 保留
J Aeruginosin 298-A 抑制剂链 定义口袋后从受体删除
PRJ J:3 抑制剂中部片段 推荐作为 pocket 中心
34H J:1OAR J:4 抑制剂两端片段 可辅助确认口袋范围,可提取到配体库
TYS I:363 hirudin 片段中的修饰残基 不作为本例小分子口袋中心
NA H:626 金属离子 默认保留
HOH/WAT 结晶水 默认删除,关键水另行保留

链、组分和共晶配体检查

4. 用 PRJ J:3 定义口袋

点击 弹出为专注编辑窗口,在底部横向 PDB 成分条找到 PRJ · ligand · J:3

操作顺序:

  1. 点击 PRJ J:3 卡片的 定位,确认它位于活性口袋中。
  2. 点击 口袋用作口袋
  3. 打开右侧 Pocket 显示。
  4. 将 box 设置为:
center = 18.54, -14.79, 20.56
box    = 20, 20, 20 Å

如果要更保守覆盖整个 Aeruginosin 298-A 链,可改为 22, 22, 22 Å。调整中心和大小时应实时看到蓝色 box 覆盖共晶配体所在区域。

专注编辑窗口和横向 PDB 成分条

5. 准备受体

回到 蛋白处理 页面,在 CADD 蛋白前处理 中选择原始蛋白资产 1A2C thrombin raw

推荐参数:

  • 删除结晶水:开启。
  • 保留金属离子:开启。
  • 保留辅因子/共价配体:按任务需要开启;本例会删除原始抑制剂链 J
  • pH:7.4
  • 删除链:J;如果只研究 thrombin 小分子口袋,也可删除 I
  • 参考配体/残基:PRJ J:3
  • 输出名称:1A2C thrombin prepared for docking

点击 生成准备后蛋白资产。任务中心会出现 protein_preparation 任务,状态按步骤显示为进入队列、运行、完成或失败。

6. 输出如何进入后续步骤

完成后会得到两个核心资产:

  • prepared_protein: 1A2C thrombin prepared for docking
  • pocket: PRJ J:3 active-site pocket

这些资产会在 对接任务 中以下拉列表按名称选择,不需要手填 ID。

对接页面按名称选择蛋白、口袋和配体资产

7. 失败任务处理

如果任务失败:

  1. 打开右上角 任务
  2. 点击失败任务的 查看进度,确认失败步骤和错误。
  3. 如果已经产生中间文件,点击 清理输出
  4. 修正输入后重新提交;旧任务记录保留,方便追踪。

8. Server6 Example:1TA2 176 配体口袋

本例在 server6 的 Example 项目完成,靶点为 thrombin 复合物 1TA2,选择共晶小分子 176 A:401 作为参考配体和口袋中心。

蛋白处理:从 RCSB 导入 PDB

蛋白处理:选择蛋白资产并确认准备入口

蛋白处理:预览准备后受体结构

蛋白处理:在链/组分页定位共晶配体和 HETATM 组分

蛋白处理:在口袋页确认保存的 pocket 资产

操作步骤:

  1. 进入“蛋白处理”。
  2. 从 PDB 下载 1TA2,命名为 Example 1TA2 thrombin complex
  3. 在组分列表中定位 176 A:401
  4. 176 A:401 提取为参考配体资产:Example 1TA2 reference ligand 176
  5. 176 A:401 为中心提取口袋资产:Example 1TA2 176 binding pocket
  6. 运行蛋白准备,输出名为 Example 1TA2 receptor prepared ligand-removed

本例准备参数:

  • 删除结晶水:开启。
  • 保留金属:开启。
  • 保留辅因子:关闭。
  • 添加氢:开启。
  • 修复缺失原子:开启。
  • pH:7.4。
  • 从受体中删除参考配体 176 A:401,避免后续对接时口袋被原始配体占据。

结果检查:

  • 准备后蛋白资产应为 prepared_protein,并且不再包含 176 A:401
  • 参考配体作为单独 ligand 资产保留,可在配体处理、相互作用分析或后续 FEP 设计中复用。
  • 口袋资产保存了 center、box size 和 pocket PDB,后续对接和分子生成都复用这一个口袋定义。

Protein Preparation Guide

This guide uses a fixed project, tutorial-1A2C-thrombin, and RCSB PDB 1A2C. The goal is to reproduce a complete CADD receptor-preparation path: import the co-crystal structure, inspect chains and HETATM components, select a reference ligand, define a pocket, generate a prepared receptor asset, and pass the outputs to docking, FEP, and molecule-generation workflows.

Example source: RCSB PDB 1A2C, DOI: 10.2210/pdb1A2C/pdb. The web module itself lists only open-source project and algorithm references; tutorial case sources are documented here.

What this module does

  • Imports structures from a PDB ID or local PDB/mmCIF files.
  • Inspects protein chains, co-crystal ligands, metals, waters, and other HETATM components in 3D.
  • Defines reusable pocket assets from co-crystal ligands or manual coordinates.
  • Removes unnecessary chains, ligands, waters, or duplicate chains.
  • Produces prepared_protein assets for docking, FEP, and molecule-generation workflows.

1. Open the fixed tutorial project

Log in with admin / admin123456, then select or create:

tutorial-1A2C-thrombin

Open Protein Preparation. The left side contains import and preparation controls; the right side is the 3D workspace.

Fixed tutorial project and protein import

2. Import 1A2C and select the protein asset

If the raw structure is not already present, enter:

1a2c

Click Import from RCSB PDB. Select 1A2C thrombin raw and click Preview.

Recommended asset names:

Stage Recommended name Type
Raw structure 1A2C thrombin raw protein
Pocket PRJ J:3 active-site pocket pocket
Prepared receptor 1A2C thrombin prepared for docking prepared_protein

3. Inspect chains, ligands, and HETATM components

Open the Chains / Components tab. Key objects in this structure are:

Object Meaning Recommendation
Chains H / L thrombin receptor chains Keep
Chain J Aeruginosin 298-A inhibitor chain Use for pocket definition, then remove from receptor
PRJ J:3 middle inhibitor fragment Use as pocket center
34H J:1, OAR J:4 inhibitor terminal fragments Use to check pocket coverage or extract to a ligand library
TYS I:363 modified residue from hirudin Do not use as the small-molecule pocket center
NA H:626 metal ion Keep by default
HOH/WAT crystallographic waters Remove by default unless specific waters are required

Chain and co-crystal component inspection

4. Define the pocket from PRJ J:3

Open the focused 3D editor and find PRJ · ligand · J:3 in the bottom horizontal PDB component strip.

Steps:

  1. Click Locate on the PRJ J:3 card.
  2. Click Pocket or Use as pocket.
  3. Enable the right-side Pocket display.
  4. Use:
center = 18.54, -14.79, 20.56
box    = 20, 20, 20 Å

Use 22, 22, 22 Å if you want a more conservative box covering the full Aeruginosin 298-A chain.

Focused editor and horizontal PDB component strip

5. Prepare the receptor

Return to Protein Preparation and choose 1A2C thrombin raw as the current protein asset.

Recommended settings:

  • Remove crystallographic waters: on.
  • Keep metal ions: on.
  • Keep cofactors/covalent ligands: task-dependent; remove inhibitor chain J for this tutorial receptor.
  • pH: 7.4.
  • Chains to remove: J; optionally remove I for an ordinary small-molecule thrombin pocket.
  • Reference ligand/residue: PRJ J:3.
  • Output name: 1A2C thrombin prepared for docking.

Click Generate prepared protein asset. The task center should show a protein_preparation job moving through queued, running, and completed states.

6. Pass outputs to downstream steps

The completed workflow produces:

  • prepared_protein: 1A2C thrombin prepared for docking
  • pocket: PRJ J:3 active-site pocket

Downstream docking pages should select these by asset name from dropdown lists, not by manually typed IDs.

Name-based protein, pocket, and ligand selection in docking

7. Failed job handling

If a job fails:

  1. Open the top-right Tasks menu.
  2. Click View progress to inspect the failed step and error.
  3. Click Clean output if intermediate files were generated.
  4. Fix the input and submit again. The old job record remains available for traceability.