PRODIGY: “不折腾人”的蛋白-蛋白/蛋白-小分子结合能计算工具

PRODIGY（全称为 PROtein binDIng enerGY prediction）是一种蛋白质结合能预测工具，可利用蛋白质-蛋白质复合物的三维结构来预测其结合亲和力。PRODIGY 利用一种高效的基于接触的方法，在估计结合自由能和解离常数的同时，还能深入揭示蛋白质相互作用的结构决定因素。通过将界面接触特性与非相互作用表面特征相结合，PRODIGY 能够做出可靠的预测，这对于理解分子间相互作用、指导治疗方案的开发以及设计蛋白质复合物至关重要。

在线使用

网址：
https://rascar.science.uu.nl/prodigy/

1. 蛋白-蛋白

 

2. 蛋白-小分子

 

本地使用

1. 一步安装

pip install prodigy-prot

2.运行

我们以PDB ID为3BZD的结构为例，结构文件中包含两条链（A,B链），两条链分属不同蛋白，二者紧密结合在一起。接下来我们就使用该工具计算AB链之间的结合能。

prodigy 3bzd.pdb --selection A B

输出结果如下所示：

 

输出结果解读

• • No. of intermolecular contacts: 51：表示蛋白质 - 蛋白质复合物中分子间的接触总数为 51 个。

• • No. of charged - charged contacts: 4: 指带电荷的基团之间形成的接触数量为 4 个。

• • No. of charged - polar contacts: 7: 表明带电荷的基团与极性基团之间的接触有 7 个。

• • No. of charged - apolar contacts: 6: 意味着带电荷的基团与非极性基团之间形成了 6 个接触。

• • No. of polar - polar contacts: 7: 表示极性基团与极性基团之间的接触数量为 7 个。

• • No. of apolar - polar contacts: 15: 说明非极性基团与极性基团之间的接触有 15 个。

• • No. of apolar - apolar contacts: 12: 表示非极性基团与非极性基团之间的接触数量为 12 个。

• • Percentage of apolar NIS residues: 29.48: 指在蛋白质 - 蛋白质复合物的非相互作用表面中，非极性残基所占的百分比为 29.48%。

• • Percentage of charged NIS residues: 29.48: 表示在蛋白质 - 蛋白质复合物的非相互作用表面中，带电荷残基所占的百分比为 29.48%。

• • Predicted binding affinity (kcal.mol⁻¹): -9.4: 预测的蛋白质 - 蛋白质复合物的结合亲和力为 -9.4 kcal/mol

• • Predicted dissociation constant (M) at 25.0˚C: 1.3e - 07: 在 25.0°C 条件下，预测的蛋白质 - 蛋白质复合物的解离常数为 1.3×10⁻⁷ M。解离常数是衡量复合物解离趋势的指标，数值越小，说明复合物越稳定，越不容易解离。