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LigBuilder v2.0使用说明


  1. LigBuilder v2.0总览
  2. 输入格式
  3. 运行CAVITY模块
  4. 运行BUILD模块
  5. 实例教程

1. LigBuilder v2.0总览

   LigBuilder v2.0有两个主要的功能模块,CAVITY和BUILD。 CAVITY模块用于预测分析给定受体蛋白的结合位点并为BUILD模块准备一些必要的信息。BUILD模块是进行全新设计和结果分析的主体模块。

LigBuilder v2.0程序总览


2. 输入格式

   大多数的输入参数都被整合为不同的默认参数集,用户可以通过直接调用不同的参数集来改变设计策略。 对CAVITY模块来说,默认运行参数的路径为 "LigBuilderV2/build/cavity.input",而 BUILD模块的默认运行参数路径为"LigBuilderV2/bin/build.input",默认运行参数集路径为"LigBuilderV2/default/usersettings.input", 在运行您的体系前请仔细了解以及设定这三个文件
   这些参数文件定义了输入文件,输出文件以及运行时的参数。所有输入参数都以明文显示,每一行前面的单词为参数的名称,后面的为参数的值。“#”号为注释行。

   参数格式示例:
      POCKET_ATOM_FILE          1db4/1db4_pocket_1.txt            //普通参数
      INCLUDE                                ../default/default.input                  //包含参数
      $NAME$                                  1db4                                          //预定义参数 (仅在BUILD模块有效)
      POCKET_GRID_FILE            1db4/$NAME$_grid_1.txt          //普通参数
      [Extract]SEED_LIB                  10000                                         //条件控制参数 (仅在BUILD模块有效)

   普通参数用于直接设定参数值。包含参数则引导成语调用其所指向的参数集(类似C语言里面的include包含头文件)。 预定义参数用于重定义词句(类似C语言里面的宏define功能),如上例所示,因为$NAME$被定义为1db4,所以 "POCKET_GRID_FILE" 会被设定为 "1db4/1db4_grid_1.txt"。 条件控制参数 仅在执行其前面括号中所对应的功能时生效。注意:预定义参数和条件控制参数仅支持BUILD模块。


3. 运行CAVITY模块

   CAVITY模块有三个主要功能:一,分析结合位点并为BUILD模块准备输入文件;二,预测结合位点的可药性,并预测设计分子所能达到的最高结合能力;三,计算结合位点的药效团信息。

    运行CAVITY模块方法:

        cavity   Parameter_file

    例如:

        ./cavity  1db4.input


4. 运行BUILD模块

   BUILD模块的主要功能是针对目标受体,通过基于片段的方法构建配体。整个过程基于遗传算法,具有随机性,最终生成一个HTML格式的报告文档。

    运行BUILD模块方法:

        build  -Function Parameter_file [Id]

    例如:

        ./build     -Automatic    build.input

 Function list(功能列表):

    Automatic(自动模式):
    Automatic(自动模式): 全自动模式可以给用户一键完成的药物设计体验。通过该模式,LigBuilder v2.0将自动监控所有的子进程,并且完成包括设计、结果收集、聚类、筛选、合成分析直到输出设计报告。强烈推荐初级用户使用该模式完成设计过程。

    Design(设计):
    Normal(基础模式): 基础的设计模式。从头开始任务,不继承已有的种子库,并覆盖已有的输出文件。
    Daemon(监控模式): 带监控的设计模式,能够自动从错误中恢复并继续当前任务,该模式能与自动模式的监控端对接。 从头开始任务,不继承已有的种子库,并覆盖已有的输出文件。
    Continue(继续模式): 继续被中断的任务。继承已有的种子库,继续追加输出已有的输出文件。
    DContinue(带监控的继续模式): 继续被中断的任务并启动监控,能够自动从错误恢复并继续当前任务,该模式能与自动模式的监控端对接。继承已有的种子库,继续追加输出已有的输出文件。

    Control(控制):
    PAUSE(暂停): 暂停任务
    CONTINUE(继续): 继续运行暂停的任务
    RELOAD(重载): 重新载入参数文件并以新的参数文件继续计算(仅对Daemon与DContinue模式生效)
    EXIT(终止): 强制终止任务
    FINISH(结束): 强制终止设计过程,但仍然完成后处理并输出设计报告(仅对Automatic模式生效)

    Process results(后处理):
    Process(输出): 将Lig格式的输出文件转化为Mol2格式
    Filter(过滤) : 根据结构控制参数过滤输出结果
    YScore(打分): 计算结合能
    Recommend(推荐): 辅助用户从大量的输出结果中挑选合理的结果
    Cluster(聚类): 结果聚类
    ReportCls(聚类报告): HTML格式的聚类报告
    ReportSyn(合成报告): HTML格式的合成路径报告

    Tools(工具):
    Extract(提取): 从已知配体、抑制剂中提取种子结构(用于生长、连接策略或仿制设计)

    Results analysis(结果分析):
    Score(打分): 计算单个分子的打分
    Search(搜索): 在设计结果中搜索特定子结构
    Synthesize(合成): 分析合成路径

    Build database(构建数据库):
    ExtLibrary(扩展刚性片段库): 构建用户自己的刚性片段库 (例如从已知抑制剂提取片段用于仿制设计)
    RotLibrary(扩展柔性片段库): 构建用户自己的柔性片段库
    SynDatabase(构建合成反应库): 构建合成反应数据库
    MatDatabase(构建原料库): 构建原料库
    


5. 实例教程

    我们提供了一个示例以帮助您上手LigBuilder v2.0的使用。您可以在"example"目录中找到对应文件。

    1) 从RCSB PDB下载目标受体结构: 人非胰腺分泌磷脂酶A2(s-pla2). (PDB 编号 1db4):

            receptor/1db4.pdb            //受体的PDB文件(为 CAVITY准备)

    2) 准备CAVITY 的输入文件

            cavity.input                                       // 输入文件
            -----------------------------------------------------------------
            RECEPTOR_FILE
                          receptor/1db4.pdb
            -----------------------------------------------------------------

    3) 运行CAVITY:

            ./cavity     cavity.input

    4) 确定cavity 编号id 以及判定可药性

            receptor/1db4_surface_1.pdb           // cavity id=1 and 预测最高活性pKd=8.03
            -----------------------------------------------------------------
            REMARK    5 Pedicted Maximal pKd 8.03

            -----------------------------------------------------------------

    5) 准备BUILD 输入文件

            build.input                                         // 输入由CAVITY得到的受体信息
            -----------------------------------------------------------------
            POCKET_ATOM_FILE
                  receptor/1db4_pocket_1.txt
            POCKET_GRID_FILE                    receptor/1db4_grid_1.txt
            -----------------------------------------------------------------

    6) 运行BUILD:

             分别启动两个shells
             在Shell A中执行:
            ./build   -Automatic   build.input               
             在Shell B中执行:
            chmod +x run_1db4.list                  //示例中直接执行命令列表,但实际使用中用户需要根据您的计算
            ./run_1db4.list                                 //机群的操作方法,将命令列表中的命令分配到节点上

            注意:
            1: 该程序会占用大量计算资源,推荐用户将命令列表中的命令分配到更多的计算节点上完成。
            2: 程序对同时启动的进程数没有限制,并且也不必等待所有进程完成。用户甚至可以将任务投放到不同的集群中,只需将输出结果拷贝回来,即可被程序识别(路径由"LigBuilderV2/default/path.input"设定)。但这种方式下,这些任务不被监控,并且您需要在进行后处理过程前完成拷贝。
            3: 在活动列表中,可以看到每个子进程的情况,如果某个子进程变为不活动状态,首先请检查该节点的内存状态,并确保您在LigBuilder运行中所设定的内存策略合适。然后您可以尝试直接终止该进程并重启该进程 (有的时候活动列表不能很好的获取子进程状态,特别是硬盘或内存负载较高时,也就是说,您需要多观察一段时间以确定子进程是否真的失去响应。)
            4: 如果服务端被关闭或者出错,直接重新启动服务端即可。它会重新连接所有的子进程。注意:不要对同一个任务启动多个服务端。

    7) 查看报告页面

            result/report_1db4/report.html         // 报告页面的目录
            result/report_1db4/images/              // 报告页面的内容以及图片

    示例中所用的输入参数. "build.input", "cavity.input", 也包含在当前目录下


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