蛋白-配体结合自由能分量(MM-PBSA)绘图工具

蛋白 - 小分子配体结合binding_energy
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示例图
Analysis BriefMM-PBSA 结合自由能各分量柱状图

蛋白-配体结合自由能分量(MM-PBSA)绘图工具binding_energy · Protein–Ligand

概述

MM-PBSA/GBSA 是药物设计流程中筛排候选分子的主力自由能方法:对结合平衡段的轨迹帧分别计算 ΔGbind 及其分量,以均值排序即可对同系列候选做相对亲和力比较。分量柱状图进一步揭示驱动力结构——范德华主导的疏水型结合、静电/氢键主导的极性结合,对后续结构优化方向直接给出提示。

本工具解析 MMPBSA.py / gmx_MMPBSA 的 FINAL_RESULTS_MMPBSA.dat,全部能量分量自动成柱、正负双色。系列候选各跑一份 MM-GBSA 后分别拖入出图,即得 SAR 讨论用的能量分解组图。

输入格式.dat,.txt,.csv多文件叠画单文件导出PNG 600 dpi / PDF 矢量数据隐私纯本地处理 · 零上传

输入数据格式

格式说明
MM-PBSA 结果MMPBSA.py / gmx_MMPBSA 输出 FINAL_RESULTS_MMPBSA.dat
兼容格式.dat / .txt / .csv
系列对比每个候选分子一份 dat,分别出图

结果解读

小分子-蛋白 MM-GBSA ΔGbind 常落在 −15 ~ −60 kJ/mol。横向排序时,ΔVDWAALS 差异常主导 SAR(疏水腔填充好坏);ΔEEL 与 ΔEGB 相抵后的净静电差对应氢键质量。注意 MM-PBSA 的系统误差(±10 kJ/mol 量级)大于同系列分子间差值时才有区分度,配对比较 + 误差棒是标准报告方式。

对同一蛋白做系列比较时保持设置完全一致(内介电、帧数、熵项开关);改变任一设置都会引入不可比的系统偏移。与实验 IC₅₀/ΔG_exp 的 Pearson 相关性分析,是 MM-PBSA 应用的常规验证步骤。

使用步骤

  1. 对每个复合物平衡段运行 MMPBSA.py 或 gmx_MMPBSA(GB 快速筛排 / PB 精算)。
  2. 拖入各自的 FINAL_RESULTS_MMPBSA.dat
  3. 调整柱体样式与配色。
  4. 导出 600 dpi PNG / 矢量 PDF,组图比较。

所有解析与渲染均在浏览器本地完成:上传入口就是文件选择器本身,数据不经过任何服务器, 断网环境同样可用。可以先用本页工作台的“一键载入示例数据”体验全流程,再换自己的模拟输出。

常见问题

MM-GBSA 和 MM-PBSA 选哪个?

GB(广义玻恩)快一个量级,适合大系列初筛;PB(泊松-玻尔兹曼)更严谨,适合最终候选精算与论文正文。同一研究里混用时需注明,二者数值有系统差不宜直接混排。

内介电常数(interior dielectric)设多少?

常用 1(原教旨)、2–4(含隐式极化修正,对带电配体更宽容)。带强极性/离子型配体时文献常用 2–4 并做敏感性说明;系列内部保持一致即可。

为什么我的 MM-PBSA 排序和 IC₅₀ 不一致?

常见原因:熵项未算或算得不一致、模拟未覆盖蛋白构象选择、水介导接触未被隐式溶剂刻画、靶点变构。MM-PBSA 的定位是相对排序参考;相关性差时先检查设置一致性,再考虑用 FEP 精算头部分子。