一个不依赖原子名称的小分子对齐工具

AoyuJiao

本人在做蛋白-小分子复合物的分子动力学模拟工作时，如果不使用Sobtop生成小分子拓扑，就会出现itp文件与结构文件的原子命名不匹配的情况，而一些力场（如GROMOS+ATB）又很难绕开这个难点。常用的pymol程序中的对齐命令，如align,super等在原子顺序不一致时会直接趴窝。

所以我写了一个完全不依赖原子名称，仅依靠图拓扑匹配的python脚本，这个脚本的功能是：给定两个描述同一个小分子的 PDB 文件，输出一个 PDB。输入包括：坐标源 PDB：提供原子 3D 坐标，分子朝向。并假定其原子总数、氢原子数、命名顺序不可靠。参考 PDB：提供原子命名、残基名、加氢情况、连接(CONECT)信息。此外，还附赠加氢功能。因为分子对接得到的小分子大多缺氢，而参考PDB不会出现此问题，所以此工具会在对齐时顺手把氢加上。

这时的工作流（拿ATB举例子）就会变成：从复合物中截取小分子pdb→把pdb上传到ATB→下载ATB匹配到的itp文件和pdb文件→使用脚本对齐二者同时补全氢原子→把小分子引入拓扑

这个脚本使用的完全是标准python3库中的内容，无需依赖，各系统通用。用法是：(可以尝试--help参数，有参数直传用法)

1. python molalign.py

复制代码

一些错误的处理方法和注意事项：

• 若两个分子重原子集合不同，会报错，不会强行拼接。
• 重建的氢原子坐标为理想几何近似，没有经过能量极小化的优化；但如果两文件氢原子齐全则不会走重建分支。
• 对称分子若存在多种等价匹配，取第一个合法匹配。
  

Daniel_Arndt

算RMSD时确实有些跟对称性有关的问题，之前有人讨论过，可以看 https://doi.org/10.1186/s13321-020-00455-2 ，相应的程序叫spyrmsd，是用python实现的。