L8 · 30 دقيقة
مختبر AutoDock4
خرائط الأشبكة ودالة تقييم مختلفة.
أهداف التعلّم
- شرح بنية AutoDock4: خرائط grid + بحث جيني Lamarckian + دالة force-field موزنَة.
- تمييز خريطة النوع الذري عن صندوق Vina.
- معرفة متى تختلف النتيجة عن Vina ولماذا ليس ذلك «تحسيناً» تلقائياً.
معمارية مختلفة لا نسخة أقدم فقط
AutoDock4 يبني خرائط طاقة ثلاثية الأبعاد لكل نوع ذري في الليجند (وللكهروستاتيك وdesolvation) على شبكة حول الجيب، ثم يبحث بـ Lamarckian genetic algorithm: جماعة هيئات، تقاطع وطفرات، وتحسين محلي يُمرَّر إلى الجيل التالي. الدالة تجمع vdW، كولوم مسافي الاعتماد، H-bond اتجاهي، desolvation، وعقوبة torsion. التقييم أثناء البحث قراءة من الخرائط لا حساب أزواج كامل في كل خطوة — لذلك حجم الشبكة وتباعدها قرار فيزيائي: خشونة زائدة تُضيّع الحد الأدنى، ونعومة زائدة تكلف ذاكرة دون فائدة إن كان الجيب واسعاً بلا داعٍ.
تسلسل تشغيلي مفهومي
1PDBQT للمستقبل والليجند
أنواع AD4 والشحنات جزء من الدالة، لا تجميل ملف.
2خرائط الشبكة
مركز، عدد النقاط، وتباعد. كل نوع ذري في الليجند يحتاج خريطة. نوع ناقص يعني تفاعلاً بلا كمون.
3البحث الجيني
حجم الجماعة وعدد التقييمات يحدّان جهد البحث، كما exhaustiveness في Vina، دون ضمان شامل.
4تجميع الهيئات
AD4 يُجمّع غالباً بعتبة RMSD. العنقود الأكبر ليس بالضرورة الأصح كيمياء.
| AutoDock4 | AutoDock Vina | |
|---|---|---|
| التقييم أثناء البحث | خرائط grid لكل نوع. | حساب مباشر داخل الصندوق. |
| البحث | Lamarckian GA. | Iterated local search. |
| الدالة | Force-field موزن + desolvation + torsion. | Empirical (غاوس، طرد، hydrophobic، H-bond). |
| الشحنة | كولوم صريح نسبياً — حساس للبروتونات. | الشحنة أقل ظهوراً؛ H-bond أنواع. |
لماذا؟ — لماذا قد يُفضَّل AD4 تعليمياً لجيب مشحون أو معدني رغم أن Vina أسرع؟
لأن كولوم في AD4 جزء صريح من الدالة على الخريطة الكهروستاتيكية. هذا لا يجعله صحيحاً للمعادن (نموذج النقطة الشحنية فقير للتناسق)، لكنه يجعل خطأ الشحنة مرئياً. Vina قد يُخفي المشكلة خلف مصطلح H-bond. الأفضل في المعادن ليس AD4 تلقائياً؛ الأفضل الاعتراف بقصور الاثنين والنظر إلى نماذج متخصصة أو QM/MM لاحقاً.
ماذا لو؟ — ماذا لو كانت خريطة نوع ذري ناقصة لأن الليجند يحتوي بروم ولم تُبنَ خريطة Br؟
ذرات البروم لا تُقيَّم على الشبكة كما يُفترض، فإما يفشل التشغيل أو يُحسب تفاعل ناقص كأن الهالوجين شبح. هذا فشل تحضير، لا فشل «الدواء». افحص قائمة الأنواع في PDBQT مقابل ملفات الخرائط قبل تفسير أي هيئة.
تمرين
نفس الليجند: Vina يُعيد الهيئة البلورية، AD4 يضع مجموعة مشحونة نحو المذيب بدرجة أفضل داخلياً. كيف تُفكّك التعارض دون إعلان فائز؟
مواضيع مرتبطة