蛋白-配体氢键(H-bond)绘图工具

蛋白 - 小分子配体结合h_bond
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示例图
Analysis Brief蛋白-配体间氢键数量随时间变化

蛋白-配体氢键(H-bond)绘图工具h_bond · Protein–Ligand

概述

氢键数量随时间的变化是蛋白-配体结合模式是否稳固的第一道体检:对接程序给出的“2 个氢键”若在模拟中无法存续(曲线长期为 0 或剧烈震荡),说明该姿态不可靠,需要重新考虑结合模式或采样。持续稳定的氢键数(如稳定在 1–4)配合接触分析,即可确认关键相互作用网络。

本工具解析 gmx hbond(Protein–Ligand 两组选择)输出并按学术样式成图。多个体系(候选分子系列、突变体)各一份 .xvg 拖入叠画,氢键存续性的横向对比即是 SAR 讨论里最直观的一张图。

输入格式.xvg,.txt,.csv,.zip多文件叠画支持 (.zip 自动展开)导出PNG 600 dpi / PDF 矢量数据隐私纯本地处理 · 零上传

输入数据格式

格式说明
GROMACS .xvggmx hbond:Protein 与 Ligand 两选择组
系列对比每个候选分子一份 .xvg,同图叠画
兼容格式.xvg / .txt / .csv / .zip

结果解读

小分子-蛋白界面常见 1–5 个瞬时氢键,围绕均值震荡。判断要点有二:均值水平(与 docked pose 的氢键数对照——模拟中均值不低于对接预测的 70% 算基本维持);以及最稳定的那一两个氢键由哪些残基介导(用 -hbm/-hbn 或接触图定位,常为 Asn/Gln/Asp/Glu/Lys/Arg 侧链与配体的 N/O 原子)。

氢键数为 0 的长时段提示配体姿态漂移到纯疏水接触——未必是解离,但需重新审视相互作用叙述。0.35 nm / 30° 判据下,水介导氢键不会被计入;讨论桥水时可另跑包含活性水的分析。

使用步骤

  1. 运行 gmx hbond,两组分别选 Protein 与 Ligand。
  2. 拖入 .xvg;或载入示例数据体验。
  3. 调整线宽、配色与图例。
  4. 导出 600 dpi PNG / 矢量 PDF。

所有解析与渲染均在浏览器本地完成:上传入口就是文件选择器本身,数据不经过任何服务器, 断网环境同样可用。可以先用本页工作台的“一键载入示例数据”体验全流程,再换自己的模拟输出。

常见问题

对接姿态预测的氢键在模拟里消失了怎么办?

先确认拟合与选择组无误,再截帧可视化:若配体整体仍滞留口袋只是轻微位移,多为对接过拟合特定质子化态;若姿态明显翻转或滑出,应淘汰该 pose。多个初始姿态各跑短模拟再择优是标准做法。

如何知道氢键具体由哪些残基形成?

在 GROMACS 侧用 gmx hbond -hbm hn.ndx -hbn hn.ndx 导出逐帧氢键成员列表;或将本图与本站接触频率图结合,高频接触的极性残基即氢键候选。发表时建议给出“残基–配体原子”对。

桥连水分子介导的氢键算在内吗?

默认不算:gmx hbond 只统计直接供体-受体对。若体系中保留了关键结构水,可将其并入配体选择组再统计,或用专门的桥水分析脚本。