discovery studio v2.5 免费版 附安装教程

discovery studio 2.5是Accelrys官方推出的一款免费的分子建模环境，提供了蛋白质的表征、同源建模、X-ray分析、基于结构药物设计工具等多种功能，通过高质量的图形集成的环境，可以将实验数据的保存、管理和建模等，适用于计算生物学家、结构生物学家、药物化学家、实验生物学家等。

discovery studio 2.5安装教程

1、双击setup.exe，弹出安装界面

2、选择modify模式安装，下一步

3、选择文件夹，因为我的C盘已经满满登登的了，所以我安在了D盘

4、NEXT，可以选择完全安装选择(complete)，也可以选择第一个，客户登录方式，建议complete，然后注册。

5、接下来，就是next一路到最后，因为DS较大，从下载到全部安装成功需要半天时间。然后在网上下载一个DS的注册码自动生成脚本，同样，我没法放链接，抱歉，注册一个永久使用权。

6、全部完成后，就可以使用DS了

discovery studio 2.5使用教程

DS界面如下，主要是用左侧第三栏的protocol协议

首先，打开待模建的序列，DS对文本格式要求较高，fasta文件要求首行>蛋白名，下面另起一行是蛋白序列，如下图

打开待测序列文件，如下图

接下来，先做序列比对，搜索待测序列的模版，使用protocol的sequence analysis模块的blast search(DS sever)，在下方打开功能模块，选项默认即可，点击窗口上方的绿色三角号，running!在左下方打开完成的job，列在最上方的模版是最佳模版，右键下载结构

在正式模拟前，需要将模版与模建序列比对，也是使用protocol的sequence analysis模块，点击align multiple sequences，type选项选择比对profiles，点击蓝箭头，running!比对结果，如下

模拟，使用protein modeling模块的build homology models，输入第五步的序列比对结果，选择模版和模建序列，点击蓝箭头，running!模建结果如下，根据dope score值选择最佳模建结果，一般值越小，结果越好。

discovery studio 2.5功能

1、基本界面和显示模块

·Discovery Studio 2.5 Standalone

可视化界面，是利用Discovery Studio软件进行分子设计和模拟的基础，支持服务器-客户端安装在同一台机器上的运行模式。与Pipeline Pilot Server结合在一起，提供化学/生物学数据显示、模拟/分析、构建三维分子、展示动态变化、三维作图及许多其它功能。

·Discovery Studio 2.5 Visualizer Client

是服务器-客户端运行模式中、客户端的可视化界面，用于访问和使用服务器端的Discovery Studio软件。必须与服务器端配置的Pipeline Pilot Server协同工作，为用户提供无与伦比的数据、工作流程和计算资源共享。

2、蛋白质模拟模块

·DS MODELER

只要给出未知结构序列与另一个已知三维结构蛋白的比对，利用工业标准的快速同源模建方法，便可自动并快速产生优化的蛋白同源模型。对于靶标发现及蛋白家族功能结构分析，MODELER是一个理想的解决方案。用MODELER还可以模拟蛋白突变，进行loop区模建及基于结构的比对并构建有配体结合的蛋白结构模型。结合Sequence Analysis模块，可以全自动完成抗体Loop区模建。结合Discovery Studio里模拟及以结构为基础的药物设计的功能模块，用MODELER还可以深入研究蛋白结构及功能的关系。

3、基于结构的药物发现和设计模块

·DS Flexible Docking

受体柔性对接工具(Induced-Fit对接工具)，可以实现配体-受体双柔性对接，模拟配体与受体结合时的诱导-契合效应(induced-fit)。Flexible Docking模块先对蛋白活性口袋的侧链产生多个构象，然后将配体对接到受体的活性口袋当中，最后对得到的配体-受体复合物结构进行优化。Flexible Docking最大的优势在于准确，可以精细地研究配体-受体的相互作用信息，适合于作用机理研究。需要DS CHARMm, DS LibDock, DS Catalyst Conformation, DS Protein Refine模块支持。

·DS LigandFit

LigandFit模块可以方便快速地将小分子化合物对接到生物大分子的活性位点中，是一个快速、灵活的分子对接程序，可以考虑配体结合取向、结合构象以及形状匹配等多种因素。LigandFit在高通量虚拟筛选时可并行计算。同时具有设置interaction filter的功能。

·DS LigandScore

discovery studio 2.5采用经过验证的打分函数以及特定的描述符，评价受体-配体间的相互作用。通过对LigandFit对接结果的分析，可帮助用户确定结合模式方面可能存在的问题，区分正确或错误的结合构象，把不同结合构象的配体依次排序以供筛选或合成使用。可自定义参数，可将所有设置保存并与其他使用者共享。LigandScore在高通量的虚拟筛选时也可并行计算。

4、基于药效团的药物发现和设计模块

·DS Catalyst Conformation

多样、完全且快速的构象模型生成工具，可以选择采用Polling或CAESAR算法生成构象，生成的构象用于产生药效团模型或进行数据库搜索。

·DS Catalyst Hypothesis

对一组化合物进行基于特性结构的比对并自动生成药效团模型的工具。这些特性结构包括亲疏水性基团、氢键给体/受体和正/负电荷基团等。产生药效团模型时如果提供具体的活性数据，可以产生3D-QSAR药效团并用之来预测新化合物的活性，如果在产生药效团的过程中考虑排除体积，从而引入受体占有空间位阻的信息，精修后得到的药效团模型可以提高预测能力;产生药效团模型时如果不提供具体的活性数据，可根据化合物和药效团叠合、匹配的情况对候选分子或三维数据库搜寻结果的活性进行定性的评价。

5、基于小分子的药物发现和设计模块

·DS QSAR

定量构效关系研究工具。discovery studio 2.5可以计算几百种与生物活性或ADME/T性质相关的描述符，包括分子拓扑描述符、分子指纹在内的一系列基本性质。还提供了多种统计工具，如Bayesian模型、多元线形回归、最小二乘法等，用于对各种复杂数据进行建模和数据挖掘。

·GFA Component

遗传算法建模组件，可通过DS QSAR或Pipeline Pilot调用。

·VAMP Descriptors Component/ DMol3 Descriptors Component

使用半经验量子力学程序VAMP及DFT量子力学程序DMol3进行化合物性质描述符计算的组件。

6、分子力学和分子动力学计算模块

·DS CHARMm

利用这个工业标准的分子力学及动力学程序，研究多种分子(从小分子配体到多组分的复合物)的热力学及动力学特性。基于哈佛的CHARMM模拟引擎，CHARMm不断开发升级并增加最新的功能。另外，因为CHARMm也可在同一界面用于Discovery Studio里基于结构的药物设计模块中，因此很容易进行蛋白、配体、蛋白和配体复合物的计算及分析，也可以更加灵活地利用CHARMm的编程功能，加快药物发现。基于CHARMm的对接算法CDOCKER用于柔性分子对接，在此基础上，利用CHARMm还可以进行考虑药效团限制的分子对接。同时通过熵的计算可以进一步提高MM-GBSA和MM-PBSA受体-配体结合自由能计算的准确性。CHARMm带有的stand-alone输入工具，可让用户在批处理模式下利用CHARMm力场及自动参数预测功能确定整个化合物库中化合物的力场类型。合适的力场，PME静电模型和溶剂化时添加对应离子的能力确保准确的核酸模拟研究。用户可以使用CHARMm组件定制复杂的模拟流程，也可以将该流程与其它计算应用软件整合在一起使用。

7、分析模块

·DS Biopolymer

DS Biopolymer模块整合了Delphi功能，为用户提供操作简单易学而且实用的模型搭建以及静电势分析工具。DS Biopolymer可用于搭建和修饰蛋白质和小肽分子、将蛋白质复合物分成不同的组分、快速产生肽类或蛋白质分子的性质分析报告、计算大分子和小分子的静电势分布和溶剂化能以及蛋白氨基酸残基pK值的计算等方面。DS Biopolymer产生的小分子以及生物大分子模型可以在Discovery Studio其他模块中进行进一步的分析。

·DS Analysis

结果分析和显示模块。能够分析和显示蛋白质、蛋白质与配体复合物的分子动力学轨迹文件，包括对轨迹进行主成分分析，计算径向分布函数等。可以将蛋白质、蛋白质-配体复合物的轨迹文件以动态、曲线图和表格的方式表现出来。Analysis模块可以帮助用户地理解酶催化机制、受体激活以及细胞信号转导过程中分子构象与能量间的相互影响。在研究受体-配体相互作用时，能够对分子对接的结果进行快速聚类分析。