Rosetta 蛋白质设计: 深入解析<dock_design>协议

这篇文档详细解析了Rosetta蛋白质设计软件中<dock_design>协议的各个组成部分，包括<SCOREFXNS>、<TASKOPERATIONS>、<FILTERS>、<MOVERS>和<PROTOCOLS>，并对每一步的含义和作用进行了详细解释。

1. <SCOREFXNS>: 定义得分函数

<myscore weights=enzdes.wts/>：定义了一个名为'myscore'的得分函数，它使用'enzdes.wts'权重文件来评估蛋白质-配体复合物的稳定性。得分函数是设计过程的核心，用于区分良好的结合模式和不良的结合模式。

2. <TASKOPERATIONS>: 定义任务操作

<DetectProteinLigandInterface name=edto_aro design=1 cut1=6.0 cut2=8.0 cut3=10.0 cut4=12.0 preserve_aromatics=1/>：检测蛋白质-配体界面，并将其命名为'edto_aro'。'design=1'表示允许对界面残基进行设计，'cut1'到'cut4'定义了界面区域的距离阈值，'preserve_aromatics=1'表示在设计过程中保留芳香族残基。
<DetectProteinLigandInterface name=edto_repack design=0 cut1=6.0 cut2=8.0 cut3=10.0 cut4=12.0/>：与上一个操作类似，但'design=0'表示不允许对界面残基进行设计，仅进行重打包。
<LimitAromaChi2 name=limchi2/>：限制芳香基氨基酸的旋转角度，以避免不合理的构象。
<SetCatalyticResPackBehavior name=catres fix_catalytic_aa=0/>：设置催化位点的重打包行为，'fix_catalytic_aa=0'表示允许对催化位点残基进行重打包。
<SetCatalyticResPackBehavior name=fixcat fix_catalytic_aa=1/>：与上一个操作类似，但'fix_catalytic_aa=1'表示不允许对催化位点残基进行重打包。

3. <FILTERS>: 定义筛选器

<EnzScore name='allcst' score_type=cstE scorefxn=myscore whole_pose=1 energy_cutoff=10/>：评估位点约束能量，使用'myscore'得分函数，'energy_cutoff=10'表示能量低于10的构象才会被保留。
<LigInterfaceEnergy name='interfE' scorefxn=myscore energy_cutoff=-7.5/>：评估蛋白质-配体界面能量，使用'myscore'得分函数，'energy_cutoff=-7.5'表示界面能量低于-7.5的构象才会被保留。
<DiffAtomBurial name='pointingO1' res1_res_num=0 atomname1='C7' res2_res_num=0 atomname2='O5' sample_type='less'/>：评估指定原子的溶剂可及性，'sample_type='less''表示倾向于选择溶剂可及性较低的构象。
<CompoundStatement name='myfilter'> <AND filter_name='allcst'/> <AND filter_name='interfE'/> <AND filter_name='pointingO1'/> </CompoundStatement>：组合多个筛选条件，只有满足所有条件的构象才会被保留。

4. <MOVERS>: 定义运动器

<AddOrRemoveMatchCsts name=cstadd cst_instruction=add_new/>：添加位点约束。
<EnzRepackMinimize name=cstopt cst_opt=1 minimize_rb=1 minimize_sc=1 minimize_bb=0 cycles=1 min_in_stages=0 minimize_lig=1/>：酶促重打包最小化，'minimize_rb=1'、'minimize_sc=1'和'minimize_bb=0'分别表示是否对侧链、刚体和主链进行最小化。
<GenericMonteCarlo name=multicstopt mover_name=cstopt filter_name=allcst trials=10 sample_type=low temperature=0.6 drift=0/>：多次酶促重打包最小化，使用蒙特卡洛算法进行采样。
<EnzRepackMinimize name=desmin_fixcat design=1 repack_only=0 scorefxn_minimize=myscore scorefxn_repack=soft_rep minimize_rb=1 minimize_sc=1 minimize_bb=0 cycles=2 minimize_lig=1 min_in_stages=0 backrub=0 task_operations=edto_aro,limchi2,fixcat/>：设计重打包最小化，'design=1'表示允许对残基进行设计，'repack_only=0'表示允许进行设计和重打包。
<EnzRepackMinimize name=desmin design=1 repack_only=0 scorefxn_minimize=myscore scorefxn_repack=soft_rep minimize_rb=1 minimize_sc=1 minimize_bb=0 cycles=2 minimize_lig=1 min_in_stages=0 backrub=0 task_operations=edto_aro,limchi2,catres/>：与上一个操作类似，但使用了不同的任务操作。
<EnzRepackMinimize name=fin_min repack_only=0 design=0 scorefxn_minimize=myscore scorefxn_repack=myscore minimize_rb=1 minimize_sc=1 minimize_bb=1 cycles=1 task_operations=edto_aro,limchi2,catres/>：重打包最小化，'design=0'表示不允许进行设计，'repack_only=0'表示允许进行重打包。
<EnzRepackMinimize name=fin_rpkmin repack_only=1 design=0 scorefxn_minimize=myscore scorefxn_repack=myscore minimize_rb=1 minimize_sc=1 minimize_bb=0 cycles=1 task_operations=edto_repack,limchi2,catres/>：重打包最小化，'repack_only=1'表示只进行重打包，不进行设计。
<AddOrRemoveMatchCsts name=cstrem cst_instruction=remove/>：移除位点约束。
<AddOrRemoveMatchCsts name=fincstadd cst_instruction=add_pregenerated/>：添加预生成位点约束。
<FavorNativeResidue name=fnr bonus=1.25/>：偏爱原生氨基酸，'bonus=1.25'表示对原生氨基酸的评分增加1.25的奖励。

5. <PROTOCOLS>: 定义协议

<Add mover_name=fnr/>：添加'fnr'运动器。
<Add mover_name=cstadd/>：添加'cstadd'运动器。
<Add mover_name=multicstopt filter_name=allcst/>：添加'multicstopt'运动器，并使用'allcst'筛选器进行筛选。
<Add filter_name=pointingO1/>：添加'pointingO1'筛选器。
<Add mover_name=desmin_fixcat/>：添加'desmin_fixcat'运动器。
<Add mover_name=desmin/>：添加'desmin'运动器。
<Add mover_name=cstrem/>：添加'cstrem'运动器。
<Add mover_name=fin_min/>：添加'fin_min'运动器。
<Add mover_name=fin_rpkmin filter_name=interfE/>：添加'fin_rpkmin'运动器，并使用'interfE'筛选器进行筛选。
<Add mover_name=fincstadd filter_name=myfilter/>：添加'fincstadd'运动器，并使用'myfilter'筛选器进行筛选。

<PROTOCOLS>部分定义了整个设计流程，它按顺序执行一系列运动器和筛选器的组合，用于进行蛋白质-配体复合物的设计和筛选。

总结

<dock_design>协议是Rosetta蛋白质设计软件中用于蛋白质-配体对接和设计的强大工具。通过理解每个部分的功能，用户可以根据自己的需要自定义协议，并进行各种蛋白质工程任务。