Computing Electrostatic Surfaces
简介
该模块用于分析和可视化蛋白质表面的静电特性，这对分子识别、蛋白质溶解性、粘度和抗体的可开发性等过程至关重要。它主要通过定义“Patch”来识别和量化蛋白质表面的静电势，这些Patch是具有统一正或负电势值的连接区域。
主要功能和特点：
- 静电势计算：
该工具使用APBS（自适应泊松-玻尔兹曼求解器）来计算静电势。此外，它还可以接受用户提供的势图或基于疏水性尺度的映射。
- 分子表面生成：
工具生成分子表面，并将计算的静电势映射到该表面。然后，可以通过颜色编码来可视化该表面，以指示正负区域。
- Patch识别：
识别和量化蛋白质表面上不同的正电和负电静电Patch，这对于理解蛋白质-蛋白质相互作用和抗体开发非常重要。
参数说明
Structure PDB
蛋白结构文件，PDB格式。
Surface Type
分子表面的类型：sas或者ses。以下是两个选项的解释：
- 溶剂可及表面（SAS，Solvent-Accessible Surface）：SAS 是溶剂探针（通常是水分子）在分子表面滚动时，其中心轨迹形成的表面。
- 溶剂排除表面（SES，Solvent-Excluded Surface）：SES 是溶剂探针围绕分子滚动时，其最靠近分子的外部轮廓所形成的表面。
Probe Radius
探针半径，单位为纳米（默认：0.14）。
Size Cutoff
Patch面积（area ）阈值，单位为Ų。如果 Size Cutoff = 0，则不过滤任何 patch，即所有 patch 都会被保留。
pH Value
pH 值。
Output Patch
输出Patch文件名称
结果说明
输出结果包括：
| 输出文件名称 |
说明 |
| patches.csv |
识别出的蛋白质表面静电Patch的信息。 |
| apbs.pqr |
APBS计算静电势的输入文件。PQR文件类似于PDB文件，但包含了每个原子的电荷和半径信息。 |
| apbs.pqr.dx |
通过APBS计算得到的静电势分布数据。DX文件是网格格式，描述了蛋白质周围空间的静电势值。 |
| apbs.pdb |
APBS计算静电势的PDB文件 |
其中patches.csv包括信息如下：
| 字段名称 |
说明 |
| nr |
代表Patch的编号。这是每个识别出的静电Patch的唯一标识符，用于区分不同的Patch。 |
| type |
表示Patch的类型，通常为“positive”或“negative”，指示Patch的电荷性质是正电还是负电。 |
| npoints |
Patch中包含的表面点的数量。这些点构成了Patch在蛋白质表面上的区域。 |
| area |
Patch的面积，单位为Ų。这表示Patch在蛋白质表面上覆盖的物理面积。 |
| value |
Patch的总静电势值，通常为Patch内所有点的静电势值的总和或平均值。这反映了Patch的整体静电强度。 |
| residue |
Patch中的氨基酸残基，通常是Patch所在区域的一个代表性残基。这个残基可能是Patch中电荷最集中的位置或最显著的氨基酸。其他的氨基酸编号与apbs.pdb对应。 |
参考文献
- Hoerschinger VJ, Waibl F, Pomarici ND, Loeffler JR, Deane CM, Georges G, Kettenberger H, Fernández-Quintero ML, Liedl KR. PEP-Patch: Electrostatics in Protein-Protein Recognition, Specificity, and Antibody Developability. J Chem Inf Model. 2023 Nov 27;63(22):6964-6971. DOI: 10.1021/acs.jcim.3c01490
