AutoDock-Vina 分子对接工具使用指南

AutoDock-Vina 是一个开源的分子对接和虚拟筛选程序，广泛应用于药物发现和生物信息学领域。它基于简单的评分函数和快速的梯度优化构象搜索，能够高效地进行分子对接。

项目概述

AutoDock-Vina 是 AutoDock Suite 中最广泛使用的对接引擎之一，具有以下核心特性：

• AutoDock4.2 和 Vina 评分函数支持
• 支持多个配体的同时对接和批量模式的虚拟筛选
• 支持大环分子对接
• 水合对接协议
• 能够写入和加载外部 AutoDock 图谱
• 提供 Python 3 绑定（Linux 和 Mac）

安装方法

预编译版本安装

最简便的安装方式是直接从项目发布页面下载预编译的可执行文件：

# 下载对应版本的可执行文件
./vina_<版本号>_<操作系统>_<架构> --help

Python 绑定安装

使用 pip 安装 Python 绑定（推荐使用虚拟环境）：

pip install -U numpy vina

或者使用 Conda 环境安装：

conda create -n vina python=3
conda activate vina
conda config --env --add channels conda-forge
conda install -c conda-forge numpy swig boost-cpp libboost sphinx sphinx_rtd_theme
pip install vina

源码编译安装

对于高级用户，可以从源码编译安装：

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/au/AutoDock-Vina
cd AutoDock-Vina/build/linux/release
make

基础对接教程

准备工作

在进行分子对接前，需要准备受体和配体文件：

1. 受体准备：使用 Meeko 工具准备受体文件

mk_prepare_receptor.py -i 1iep_receptorH.pdb -o 1iep_receptor -p -v \
--box_size 20 20 20 --box_center 15.190 53.903 16.917

2. 配体准备：准备配体文件

mk_prepare_ligand.py -i 1iep_ligand.sdf -o 1iep_ligand.pdbqt

运行对接

使用 AutoDock4 力场

vina --ligand 1iep_ligand.pdbqt --maps 1iep_receptor --scoring ad4 \
--exhaustiveness 32 --out 1iep_ligand_ad4_out.pdbqt

使用 Vina 力场

vina --receptor 1iep_receptor.pdbqt --ligand 1iep_ligand.pdbqt \
--config 1iep_receptor.box.txt \
--exhaustiveness=32 --out 1iep_ligand_vina_out.pdbqt

常见问题解决

安装问题

• 依赖库缺失：确保安装 Boost、OpenBabel 等必要依赖库
• 编译错误：检查错误信息并安装缺失的依赖

文件格式问题

• 确保输入的 PDBQT 文件格式正确
• 参考项目中的示例文件（位于 example 目录）

参数设置问题

• 详细阅读官方文档了解参数含义
• 从默认参数开始，逐步调整优化

高级功能

大环分子对接

AutoDock-Vina 支持大环分子的柔性对接，具体示例可参考 docking_with_macrocycles 目录。

锌金属蛋白对接

支持含锌金属蛋白的特殊对接处理，参见 docking_with_zinc_metalloproteins 示例。

水合对接

提供水合对接协议，详细方法参考 hydrated_docking 示例。

性能优化

• 调整 exhaustiveness 参数可提高对接精度（默认值为8，建议设置为32）
• 使用合适的力场：Vina、AutoDock4 或 Vinardo
• 合理设置对接盒子的大小和中心位置

通过本指南，您可以快速上手使用 AutoDock-Vina 进行分子对接实验。更多详细信息和高级用法请参考项目文档。