Pada tutorial kali ini, saya akan membagikan tutorial molecular docking menggunakan software PLANTS (Protein Ligand ANT System). Tutorial ini terinspirasi dari konten tutorial dari Bapak Purnawan Pontana Putra, M.Farm (Dosen Farmasi Universitas Andalas) dengan beberapa modifikasi dalam detail langkahnya.
Dengan memanfaatkan Cloud Computing yang ditawarkan Google Colab, kita dapat melakukan Molecular Docking dengan tanpa membebani Laptop kita yang mungkin Spek-nya sangat Kentang, hahaha. Disamping itu, proses komputasinya berkali-kali lebih cepat karena Colab versi gratisnya pun dibekali Proccessor & GPU yang mantap.
Seperti tahapan docking dengan software lainnya, selalu terdapat 3 tahapan umum yang wajib dilakukan dalam melaksanakan docking, yaitu:
- Preparasi Ligan dan Protein
- Running Molecular Docking
- Visualisasi dan Analisis Hasil Docking
Biar tidak berlama-lama, mulai gasss aja yak
Preparasi Ligan Referensi dan Protein dengan aplikasi Discovery Studio Visualizer (DSV)
Pastikan sudah menginstall aplikasi DSV. Download DSV via website resminya
- Buka Aplikasi DSV
- file > open (buka file pdb, misal 1J3I)
- hapus ligan, air, chain yang tidak diperlukan
- save sebagai pdb (protein.pdb)
- close
- file > open (buka lagi file pdb)
- hapus air, protein, pertahankan ligan
- save sebagai pdb (ligand.pdb)
Preparasi Ligan Uji dengan MarvinSketch
- Buka aplikasi Marvinsketch
- Gambar senyawa / copy kode SMILES
- Structure > Clean 2D > Clean in 2D
- File > Save as sebagai file ligand.mol2
Perhatian! untuk setiap ligan uji, simpan di folder kerja yang berbeda. 1 ligan 1 folder. (devils is in the details)
Docking dengan PLANTS di Google Colab
Donwnload script Colab untuk PLANTS disini dan buka di google colab masing-masing akun anda.
Didalam Google Colab, ada 3 tahapan yang perlu dilakukan, yaitu:
- Membuat Folder Kerja di google drive dan Instalasi Software & File yang diperlukan
- Preparasi Parameter Docking dan Simulasi Redocking Ligan Alami (Penentuan Binding Site Center & Radius, Penentuan RMSD untuk Validitas dan Reliabilitas Pipeline)
- Melakukan Simulasi Docking untuk Ligan Uji (Kandidat Small Molecules)
Ikuti tutorial dan script colab yang ada secara cermat hingga selesai. (Jangan lakukan Run All)
Mengamankan Hasil Docking
Sebenarnya, File Hasil Docking sudah aman tersimpan di Google Drive pada direktori kerja yang anda buat di awal. Namun untuk keperluan visualisasi dan analisis data, anda perlu mendownloadnya ke PC/laptop.
Download 1 folder secara lengkap.
Visualisasi dengan Discovery Studio Visualizer (DSV)
Visualisasi Binding Residue:
- Buka file hasil docking di folder kerja masing-masing ligan yang tadi telah di download.
- Buka recvis.pdb dengan DSV, drag and drop ligvis.pdb ke halaman recvis.pdb yang telah terbuka
- definisikan ligan dan protein
- show 2D diagram
- screenshoot gambar interaksi, simpan di folder kerja masing-masing ligan dengan format .jpg / .png
Analisis Hasil Docking
Output docking di PLANTS yang perlu dicatat dan dianalisis adalah Skor Docking dan Binding Residue.
- Skor Docking dapat dilihat pada folder kerja masing-masing ligan > bestranking.csv atau ranking.csv, Catat dan kumpulkan semua data skor docking terbaik untuk semua ligan dalam 1 tabel
- Binding residue dapat dilihat dari file gambar hasil screenshoot visualisasi masing-masing ligan. Catat dan kumpulkan semua data binding residue untuk semua ligan dalam 1 tabel yang sama
HAPPY COMPUTING WITH CHEMISTRY VIBES!
