Amber

使用 RDKit 从 PA-coA.sdf 中读取分子结构,并保留原始氢原子信息。随后通过 Chem.AddHs() 补全显式氢原子。之后采用 ETKDGv3 方法重新生成分子的三维构象,并设置固定随机种子以保证结果可复现。在此基础上,使用 MMFF 力场对生成的构象进行能量优化(maxIters=1000),以缓解局部张力、减少原子间不合理接触,并得到几何上更合理的低能构象。最后将优化后的结构输出为新的 SDF 文件 PA-coA_ext.sdf。

1. 预处理

首先从输入的 SDF 文件中读取 PA-CoA 分子结构,并保留原有结构信息。在此基础上,使用 RDKit 为分子补加显式氢原子,以便后续三维构象生成与力场优化能够基于完整原子模型进行。

2. 采样

考虑到 PA-CoA 含有较多可旋转单键,其三维构象空间较大,因此采用 RDKit 的 ETKDGv3 算法生成多组候选三维构象。该算法结合了距离几何方法和实验统计得到的扭转角偏好,可以在化学合理的约束条件下,对分子的可能空间构象进行随机采样。

3. 力场优化

对生成的每个候选构象,先进行 UFF 优化,再进行 MMFF 优化。
这一步的目的主要是:
  • 缓解原子间过近接触和空间排斥; 
  • 调整不合理的键角与扭转角; 
  • 使每个构象收敛到各自的局部低能状态。 
经过该步骤后,原始采样得到的较为拥挤或不自然的构象会被自动放松,链段也会在一定程度上变得更加舒展。

4. 构象筛选