CONFLEX--构象搜索教程

作者: 肖高铿
email:gkxiao@molcalx.com

一. CONFLEX简介

CONFLEX是个多功能软件,其中的一个主要功能是穷尽构象搜索, 本文的分别提供了CONFLEX图形界面与命令行界面的构象搜索教程。

二. 图形界面教程

1. 准备工作

化合物准备:用ChemDraw或ChemAxon等自己熟悉的软件画好化合物,生成3D结构,进行一个能量优化,保存为mol格式, 比如foo.mol。将foo.mol保存在一个新建的目录里,CONFLEX构象搜索后会生成多构象的结果文件foo.sdf以及一系列附加文件,新建目录的好处一个作业放在一个目录里,比较容易管理。

2. 操作步骤

1, 读入初始的化合物构象
File > Open
读入foo.mol文件
在Molecule box对话框里给出化合物名称与文件类型。

2,构象搜索
Calculate > CONFLEX
将Caculation type设置为Conformation Search(1),将Search Limit设置为5(2),其余部分保留预设值。 其中,Search Limit为energy windows:最高能与最低能构象的能量差。值越大,构象空间遍历越充分,一般类药分子3-5足够,必要的时候可以设为10或更高,是否足够,还需要用后面的其它参数进行判断。
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图1. CONFLEX参数设置

点击Submit,开始构象搜索,CONFLEX处于计算状态,有个黑色窗口(图2)会出现:
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图2. CONFLEX命令行窗口

构象搜索完毕,命令行窗口消失, 并生成一系列新文件,其中包含foo.sdf。

3,结果分析
File > Open 读入foo.sdf
Property box会展示出对应的构象ID、构象能量以及对应的玻尔兹曼分布。
点击 Tool > Conformation list,可以了解构象分布更多细节。
点击Property box构象,视窗区会展示出对应的构象。
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图3. CONFLEX结果分析

其中,Conformation list有一列为“Used Initial Structure”,当该列的值为Yes时,表示这个构象参与了构象搜索迭代的初始构象。当构象空间的主要构象(比如90%或更高比例的构象空间)的该列值为Yes的时候,说明该化合物的构象空间被遍历的比较充分(理论上只有当Used Initial Structure列全部为Yes才代表CONFLEX穷举了全部的构象空间),那么这些低能构象就可以用来代表该化合物的空间用于计算各种化合物性质。

总的来说,一个构象搜索具有足够大的Search limit值、并且低能构象空间的主要构象(比如95%以上的构象空间)的“Used Initial Structure”为Yes时,代表获得的构象空间被遍历的比较充分、这些低能构象足以代表该化合物的构象空间。

4,构象提取
如何提取出我想要的构象呢?比如构象1-10。推荐用Openbabel GUI,提取第1-10的化合物就可以了。
如果用命令行,则键入如下命令,可以生成一个构象一个文件,按能量从低到高升幂排序:

obabel -isdf foo.sdf -osy2 -O CONF_.mol2 -m

会得到CONF_1.mol2, CONF_2.mol2, ..., CONF_n.mol2
其中CONF_n.mol2代表第n个构象的mol2格式文件,可以给Gaussian用于进一步计算使用。

三. 命令行教程

以Linux命令行为例(Mac,Windows与此类似),假设要进行构象搜索的化合物文件为:foo.mol

第一步:生成参数文件

建立一个foo.ini的参数文件,并且foo.ini与foo.mol位于同一个目录。
foo.ini内容如下:

MMFF94s CONFLEX SEL=5

其中SEL=5意味着Search Limit设为5。

第二步:执行构象搜索

切换到foo.ini,foo.mol文件所在的目录,并键入如下命令:
/usr/local/conflex/bin/flex7c1.Linux.exe -par /usr/local/conflex/par foo

四. 构象自由能与玻尔兹曼分布

其中一个文件是foo.ls4,用写字板等打开该文件,会获得更多的信息,其中最重要的而一个信息是构象能量与构象分布。
CONFLEX提供两种构象能量:一个是吉布斯自由能,另一个是力场能量(化合物内能,strain energy)。吉布斯自由能理论上是更适合用来计算构象空间的分布。

五. 视屏教程

六. 软件试用

CONFLEX软件试用申请与下载:http://www.conflex.co.jp/FS-APL/FS-Form/form.cgi?Code=contact_english

同时请提交CONFLEX试用license申请的中文信并提交: