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Fragmental protein-peptide Docking

Fragmental Protein-peptide Docking

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2019中国化学会第十五届全国计算（机）化学学术会议

作者：孙璐 Shijun Zhong 大连理工大学 School of Bioengineering Dalian University of Technology

protein-peptide interactions are crucial for various important cellular regulations [1]. Among the experimentally solved protein structures, i.e. the protein Data Bank(PDB, ***), the protein-peptide complexes only pose a very low percent, about 7%. It is necessary to generate and predict the most of protein-peptide binding modes using computational methods like molecular docking [2]. However, compared to small molecules, peptides have higher flexibility and larger number of rotatable bonds, which is a big challenge for protein-peptide docking [2, 3]. For long peptides, full conformation sampling is very time-consuming, and the peptide changes greatly before and after binding to the proteins [4]. Small molecule docking programs have a good performance in processing short peptides [4, 5]. Therefore, we divide a long peptide into short peptides, and then use small molecule docking program to dock each short peptide with protein at the same time, finally link the conformation of the docked peptide to a complete peptide in turn. We use a divide-and-conquer approach which contains the parallel docking of peptide fragments and their connection. Multiple peptide conformations can be generated in a short time and reasonable conformations can be identified. This algorithm was tested on the LEADS-PEP benchmark data set of 36 diverse complexes with peptides of 6-12 residues. Some issues related to this method are compared including the calculation time, the number of amino acid residues, and two docking tools AutoDock Vina[6] and LeDock(http://***) [7].

关键词： peptide-protein interactions molecular docking AutoDock Vina LeDock fragments

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