# MMPBSA

结合自由能预测模块基于 MMPBSA（Molecular Mechanics Poisson-Boltzmann Surface Area）方法，深入分析蛋白质与小分子间的相互作用强度。MMPBSA 方法结合了分子力学力场和泊松-玻尔兹曼方程，精确计算了溶剂化自由能与表面积（SASA），能够在考虑溶剂环境的基础上细致刻画分子在溶液中的结合行为。

相比传统的分子对接打分方法，MMPBSA 更全面地考虑了溶剂化效应，为药物设计和分子机制研究提供了更高的准确性。通过计算蛋白质-小分子复合物的结合自由能，该模块为靶标蛋白和候选小分子的筛选与优化提供可靠的稳定性评价依据。

# 使用步骤

打开神农量子云平台 (opens new window)【结合自由能-MMPBSA】模块。

# 第一步：输入蛋白质文件

上传靶标蛋白的结构文件，文件格式为 .pdb，以便进行结合自由能的计算。

确保蛋白质与配体分子经过分子对接

检查坐标匹配良好。

# 第二步：输入配体文件

上传配体分子的结构文件，支持将多个 .mol2 文件打包成 .zip 进行批量上传，确保文件中包含完整的小分子结构信息。

确保蛋白质与配体分子经过分子对接,检查坐标匹配良好。

分子对接的结果小分子zip可以作为输入文件。

# 第三步：设定模块参数

设置 MMPBSA 计算相关参数，如力场类型、泊松-玻尔兹曼参数等，以适应具体计算需求。

# 结果说明

文件说明：计算结果生成一个包含对接信息的文件夹压缩tar包，主要内容如下：
- scores.json：包含每个配体的亲和力打分。
- ligands/：口袋文件夹下包含筛选对接分数高的配体的对接构型文件（.mol2格式），压缩为zip格式存储。
- protein/：包含输入的蛋白质结构文件。
- ligands.csv:配体分子筛选结果csv文件
```
# tar 包
output/
├── scores.json
├── ligands.csv
├── ligands/
│   └── ligands_mol2.zip
└── protein/
    └── 6lu7.pdb

# 配体三维结构zip 压缩包
ligands_mol2.zip
 ├── 644196.mol2
 ├── 53361968.mol2
 ├── 15942730.mol2
 ├── 441243.mol2
 ├── 94736851.mol2
 └── 134815261.mol2
```

结果介绍

scores.json文件记录了各配体的结合自由能打分数据，结合分值越低表示结合更稳定。

参数名称	参数介绍	备注
ID	分子标识	计算中唯一，来源多为分子库标识，通过从配体mol2文件中读取
SMILES	分子式	通过从配体mol2文件中读取，转换得到的标准SMILES格式
score	结合自由能	MMPBSA计算的ΔG

结合自由能及其组成成分提供了蛋白质-小分子复合物稳定性的量化指标：

负值的 DELTA TOTAL：负值越大，结合越稳定，是优选的候选小分子。
VDWAALS 和 EEL 值：有助于判断结合的主要驱动力（例如，疏水或静电作用）。
EPB 和 ENPOLAR：反映溶剂化效应，有助于识别亲水或疏水结合区域。

结合自由能数值范围与解释

负值范围：
- 较负的值（如 -10 kcal/mol 以下）表示结合稳定，配体和受体结合紧密。
- 常见的结合强度范围在 -5 到 -15 kcal/mol，高亲和力时可达 -20 kcal/mol 或更低。
接近零或正值：
- 接近零或正值表示结合较弱或不利，表明配体与靶标结合能力较低或不易形成稳定复合物。

使用引导 结合自由能数值和组成成分的分析有助于筛选和优化候选分子，为药物研发和靶标筛选提供科学依据。

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