Partial Charges - Docking

Adição de cargas via 

Open BABEL
Não é possível incluir carga nem multiplicidade. Há "atom types" pré definidos para o gasteiger e grupos químicos como O- e metais não estão incluídos. Há outros métodos para atribuir carga que não são adequados para o Autodock.

Antechamber
É possível incluir carga e multiplicidade mas há os mesmos problemas dos "atom types". Há outras opções de cargas que não reconhecem o metal.

MOPAC (Coulson charges)
É possível incluir carga e multiplicidade. Apresenta valores pra energia de ligação (complexo+proteína) na ordem de -6.6 kcal/mol

ESP e RESP
Método mais adequado para o cálculo das cargas parciais mas com resultados incompatíveis para ligantes com metal. Apresenta valores pra energia de ligação (complexo+proteína) na ordem de -5.0 kcal/mol

Autodock (gasteiger)
Não reconhece o metal nem a carga do ligante

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OPEN BABEL:

obabel -L charges

gasteiger    Assign Gasteiger-Marsili sigma partial charges
mmff94       Assign MMFF94 partial charges
qeq    Assign QEq (charge equilibration) partial charges (Rappe and Goddard, 1991)
qtpie    Assign QTPIE (charge transfer, polarization and equilibration) partial charges (Chen and Martinez, 2007)

babel a.pdb a.mol2 --partialcharge mmff94

mmff94: inseriu a carga total do ligante
gasteiger: não acertou a carga

babel Cu.pdb Cu.mol2 --partialcharge qeq

Inseriu carga para o cobre mas inverteu os valores

babel Cu.pdb Cu.mol2 --partialcharge qtpie

Inseriu a carga 1.6 para o cobre mas não forneceu bons resultados de energia do docking

from: 

http://openbabel.org/docs/dev/Command-line_tools/babel.html

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MOPAC

Converter mol2 em formato mopac

babel -imol2 isapnsal.mol2 -omop isa.mop

more Cuisapn+.mop
uhf PM6 doublet charge=1
Cuisapn+  

C   7.76180 1 -1.30940 1 -0.24770 1
C   6.37720 1 -1.13140 1 -0.23890 1
C   5.81970 1  0.14170 1  0.16170 1
C   6.64670 1  1.19420 1  0.56350 1

(...)

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ANTECHAMBER

antechamber -i Cuisapn+.pdb -fi pdb -o Cuisapn+.mol2 -fo mol2 -c bcc -m 2 -nc 1 -s 2 


antechamber -i isapn.pdb -fi pdb -o isapn.mol2 -fo mol2 -c bcc -m 1 -nc -1 -s 2 


ANTECHAMBER - APENAS O LIGANTE

#Apenas cria um arquivo mol2
antechamber -i isapn.pdb -fi pdb -o isapn.mol2 -fo mol2

# Gera um arquivo mol2 com as cargas AM1-BCC
antechamber -i isapn.pdb -fi pdb -o isapn.mol2 -fo mol2 -c bcc -nc -1


# Gera um arquivo mol2 com as cargas GASTEIGER
antechamber -i isapn.pdb -fi pdb -o isapn.mol2 -fo mol2 -c gas -nc -1

(ERRO PORQUE O MÉTODO NÃO UTILIZA O NUMERO DE ELÉTRONS MAS SIM OS "Atom Types"; Assim este método calcula o ligante com carga total zero que eh errado!!)

# Gera um arquivo mol2 com as cargas de MULLIKEN
antechamber -i isapn.pdb -fi pdb -o isapn.mol2 -fo mol2 -c mul -nc -1

# ERRO CARGAS CM1 ou CM2
antechamber -i isapn.pdb -fi pdb -o isapn.mol2 -fo mol2 -c cm1 -nc -1
antechamber -i isapn.pdb -fi pdb -o isapn.mol2 -fo mol2 -c cm2 -nc -1



ANTECHAMBER - TODO O COMPLEXO DE COBRE


antechamber -i Cuisapn.pdb -fi pdb -o Cuisapn.mol2 -fo mol2

# Não reconhece as ligações do cobre com os ligantes. Pode-se inserir a flag -j

# Gera um arquivo mol 2
antechamber -i Cuisapn.pdb -fi pdb -o Cuisapn.mol2 -fo mol2 -j 5


# Gera um arquivo mol2 com as cargas AM1-BCC
antechamber -i Cuisapn.pdb -fi pdb -o Cuisapn.mol2 -fo mol2 -c bcc -nc 1 -m 2 -j 5


# Gera um arquivo mol2 com as cargas de MULLIKEN
antechamber -i Cuisapn.pdb -fi pdb -o Cuisapn.mol2 -fo mol2 -c mul -nc 1 -m 2 -j 5





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cat a.mol2 | awk '{ sum+=$9} END {print sum}'

http://www2.chemie.uni-erlangen.de/software/petra/ (research group of Prof. Dr. J.Gasteiger)