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分子模拟及药物设计软件MOE分子模拟及药物设计软件MOE 使用教程使用教程 基于MOE 2008.10 Molecular Operating Environment 教程概览教程概览 第一讲：第一讲： MOE基本介绍及操作基本介绍及操作 分子建模图形渲染分子建模、图形渲染 第二讲：分子力学第二讲：分子力学 力场能量优化力场约束力场、能量优化、力场约束 第三讲：构象搜索和分子叠合第三讲：构象搜索和分子叠合 构象分析、小分子交互式叠合、柔性叠合 第四讲： 序列编辑器与蛋白建模第四讲： 序列编辑器与蛋白建模 序列编辑器、同源建模 第五讲：蛋白第五讲：蛋白-配体复合物配体复合物 分子对接、蛋白-配体相互作用模式图、分子表面 第六讲第六讲MOE数据库及化学信息学数据库及化学信息学第六讲第六讲：：MOE数据库及化学信息学数据库及化学信息学 MOE数据库、 导入SD文件、分子描述符计算、绘图 第一讲：MOE基本介绍及操作第一讲：MOE基本介绍及操作 分子建模、图形渲染 MOE的主要窗口的主要窗口DBV (数据库浏览数据库浏览) 化学信息学 MOE 可视化图形 化学信息学 描述符计算 指纹图谱 QSAR 小分子建模 能量优化 分子表面 QSAR 数据库清洗 组合库设计 CLI (SVL命令窗口命令窗口) 计算过程结果输出 SVL命令执行 SEQ (序列编辑器序列编辑器) 蛋白信息学 同源建模同源建模 序列分析 MOE窗口窗口 应用： • 构建小分子 • 分子力学 • 基于结构的药物设计基于结构的药物设计 • 对接 • 分子动力学 • 柔性叠合 • 药效团构建 • 构象搜索 MOE窗口的结构窗口的结构 主菜单命令 命令取消按钮 SVL命令行 右键菜单 侧栏按钮 右键菜单 3D图形渲染 脚注行脚行 MOE菜单命令约定菜单命令约定 主菜单命令的调用，通常以MOE 开头，或者不写，例如： 右侧按钮栏的命令调用， 通常以RHS开头，例如： MOE中鼠标的使用中鼠标的使用 常见鼠标使用方法： 三键鼠标—双键鼠标对应关系： 左键：左键： ‐选中目标，或菜 单命令单命令 中键：中键： ‐转动 ‐平动 ‐移动目标 右键：右键： ‐SE 和 DBV ‐弹出式菜单 MOE支持的输入支持的输入\输出文件格式输出文件格式 “剪切和粘贴”，MOE 支持与标准化学结构 绘图软件之间拷贝和 三维图形渲染可保存 为出版物支持各种格 式图片 绘图软件之间拷贝和 粘贴 式图片 MOE支持导入各种类型格式的文 件：MOE、PDB、Tripos MOL2、 等 MOE可以将结果导出为各种类 型的文件：MOE、PDB、Tripos 等SD等MOL2、SD等 将化学结构粘贴至将化学结构粘贴至MOE 1. 使用 （（MOE | Edit | Paste））将Chem Draw、ISIS Draw、ACD ChemSketch绘制的 化学结构从剪切板粘贴到MOE 练习：打开文件练习：打开文件 1. 使用 (MOE | File | Open) 打开MOE Open面板 2. MOE Open面板出现，并列出当前工作目 录下所有文件 MOE Open面板术语解释面板术语解释 当前路径将当前路径设置为工作目录 路径文本 强制打开 文件类型 ‘’ 到上一级 对选中文 件的动作 最近经常 使用目录 到级 目录 使用目录 目录文件目录文件 列表 确认打开 文件 在文本编辑器 中打开文件 练习：打开文件 （续上）练习：打开文件 （续上） 3. 在Open面板中，使用下拉三角，将当 前目录切换至$MOE/sample/mol 4. 找到sulph_quin.moe文件 5. 可以用两种方式打开该文件： a) 选中并双击此文件； b) 选中文件，然后点击’OK’按钮b) 选中文件，然后点击 OK 按钮 练习：打开文件 （续上）练习：打开文件 （续上） 6 将分子视角切换到视野中央6. 将分子视角切换到视野中央 (RHS | View) 7. 将分子渲染模式改为Stick模式： (RHS | Mode | Stick)(RHS | Mode | Stick) 用左键选中原子用左键选中原子 Ct l左键将选中范围扩展到 左键点击一次 +左键：将选中范围扩展到 整个残基 左键点击，次 选中一个原子 +左键：添加 选中的原子 注意在此种情况下+左键的 选中效果——由于只有整个分子 只包含一个残基，因此整个分子 左键拖拽： 选中框 只包含个残基，因此整个分子 将被选中 扩展选中集合 MOE选择菜单选择菜单 取消选中； 反选反选 基于知识的选择： 配体、活性位点、 受体溶剂 综合选中工具： 受体、溶剂 根据属性、元素 或者其他来进行 综合选中工具： Atom Selector 保存或恢复 或者其他来进行 选中 保存或恢复 选中集合 将SE中的选中状态与MOE窗 口中同步 Atom Selector 选中约束 一般选中选项 中约束 逻辑操作 般选中选项 保存或加载 选中集合 根据原子名 称选择 根据元素或原 子类型选择 根据SMILES选择 选中选项： 性 将选中范围扩展 到指定半径内 • 可及性 • 手性 • 连接性 到指定半径内 根据键、分子、根据键、分子、 残基、二级结构 等选中 用中键移动原子用中键移动原子 +中键： XY转动转动 中键拖拽 +中键： 将选中部分XY 旋转 中键拖拽 中键点击原子作 XY平动平动 + 中键点击原子作 为转动中心 +中键： 移动选中原子 中键拖拽 缩放缩放 +中 键 鼠标操作概要鼠标操作概要 中键点击中键点击： 改变旋转中 左左键点键点击击： 改变旋转中心 右键点击右键点击： 弹出菜单 键点键点 一次选中一 个原子 弹出菜单 左键拖拽左键拖拽： 选中框 中键拖拽中键拖拽： XY旋转 Ctrl+中键： 缩放缩放 练习：练习：MOE中的分子渲染中的分子渲染 在MOE里，渲染模式应用方式： 当没有原子被选中时，应用于所有原子所有原子； 当有原子被选中时，应用于选中原子选中原子；当有原子被选中时，应用于选中原子选中原子； 1. 取消所有选中原子；取消所有中原子； 2. 使用左键拖拽框选中部分原子，然 选中基团，并用’Space Filling’ 使用键拖拽框中部分原子然 后用Space Filling模式渲染该部分： (Render | Space Filling) 模式渲染 3. 选中其他部分的原子，然后将渲染模式 设置为：stick、 ball and stick、或者line 选中基团并选中基团，并 用’Stick’模式渲染 MOE渲染菜单渲染菜单 视角中心、保存并加载视角 绘制氢键范德华相作用座标轴等绘制氢键、范德华相互作用、座标轴等 立体显示模式选择立体显示模式选择 蛋白\DNA骨架渲染 原子渲染模式 隐藏或显示选中原子隐藏或显示选中原子 着色方式 标记原子 更为细节的原子标记和着色菜单 显示设置 练习：绘制氢键并标记原子练习：绘制氢键并标记原子 1. 使用(MOE | Render | Draw | Hydrogen Bonds)绘制检测到的氢键 2. 使用(RHS | Label | Name)根据原子 名标记原子名标记原子 3. 使用(RHS | Label | Clear)清除已有标 记 显示设置面板显示设置面板 (Visualization Setup Panel) 改变默认渲染的配色度量设置使用||打开1. 改变默认渲染的配色、度量设置，使用(MOE | Render | Setup…), 打开 Visualization Setup 面板 2 Visualization Setup 面板会打开2. Visualization Setup 面板会打开 保存为默认 设置 按下‘Apply’ 按钮应用改变 恢复到默认恢复到默认 设置 显示设置面板显示设置面板 (Visualization Setup Panel) 3. Visualization Setup 面板顶部的下拉菜单列出四页，每一页都用来控制不同的 渲染设置 • Coloring 控制原子、Ribbon、文本的 默认颜 色设置 • Lighting 调整光照角度调整光照角度 • Dimensions• Dimensions 调整原子半径、Ribbon宽度和线宽 等 • Projection 立体设置里的眼距和深度等等立体设置里的眼距和深度等等 练习：绘制分子练习：绘制分子2D图形图形 1 使用(MOE | Ct | 2D M ll) 将MOE里的3D分子自动绘制成2D分子1. 使用(MOE | Compute | 2D Molecules…) 将MOE里的3D分子自动绘制成2D分子 2 2D M ll面板将会出现显示出分子2. 2D Molecules 面板将会出现，显示出分子 的2D结构形式 2D Molecule 面板面板 根据异质原子 着色 调整字体大小 旋转角度 反转图像 着 调整前景色 导出为各种 格式图像格式图像 绘图区 拷贝各种图形 将图片拷贝为位图到剪切板 拷贝各种图形 对象 上，可用于幻灯 MOE Save 面板面板 分子文件格式 MOE支持以下的文件格式MOE支持以下的文件格式： 蛋白/序列文件格式 图片文件格式 练习：保存练习：保存MOE文件文件 当前的分子系统以及图像对象都可以保存为MOE格式的文件当前的分子系统以及图像对象都可以保存为MOE格式的文件； MOE文件同时还可以记录蛋白的叠合和渲染状态。

2 输入mol11 moe作为文件名2. 输入mol11.moe作为文件名 3. 点击’Save’按钮， 保存文件 1. (File | Save) 打开Save面板 保存文件 练习：关闭当前分子系统练习：关闭当前分子系统 1. 清除MOE里当前分子系统，可以使用Close按钮： (MOE | RHS | Close) 2 如果当前系统还未被保存为MOE文件，则Close面板会出现，提示是否要2. 如果当前系统还未被保存为MOE文件，则Close面板会出现，提示是否要 清除当前数据 3 如果当前系统已被保存则Cl面板不会出现当前分子系统被关闭3. 如果当前系统已被保存，则Close面板不会出现，当前分子系统被关闭 MOE编辑菜单编辑菜单 以多种格式拷贝至剪切板 从其他绘图工具粘贴分子结构 删除选定原子 加氢\去氢，孤对伪原子 分子构建工具 自动成键或绘制工具自动成键或绘制工具 手性赋值 力场相关（原子固定等）力场相关（原子固定等） 结晶参数 力场设置力场设置 度量距离、角度、二面角 交互式小分子叠合 MOE编辑菜单：分子建模工具编辑菜单：分子建模工具 练习：练习：Molecule Builder 1. (MOE | Edit | Build | Molecule …)打 开Molecule Builder Molecule Builder MOE里的分子构建工具是基于片段的• MOE里的分子构建工具是基于片段的 • 点击一个片段，就可以将此片段连接到选中的原子部位；倘若没有选中原子，则将 单独创建一个片段 编辑或添加元素 其他原子类型 离子化态 其他原子类型， 包括假原子和中 心点环 片段替代按钮 片段SMILE表达式 手性 片段SMILE表达式 编辑： 1化合物名；1. 化合物名； 2. 键长； 3. 键角； 4. 二面角4.面角 撤销按钮 功能基团库 练习：构建一个分子练习：构建一个分子 练习：构建一个分子（续上）练习：构建一个分子（续上） 练习：构建一个分子（续上）练习：构建一个分子（续上） 练习：构建一个分子（续上）练习：构建一个分子（续上） 练习：构建一个分子（续上）练习：构建一个分子（续上） 分子构建业完成分子构建业已完成 (MOE | RHS | Minimize) 可以对当前分子进行能量优化 测量：创建和移除测量：创建和移除 • 创建测量，使用(MOE | Edit | Measure | Distances\Angles\Dihedrals) • 移除测。