[Tutorial] Instalasi Tools untuk SBVS di Ubuntu 18.04 WSL

Tutorial ini dibuat untuk melengkapi instalasi Ubuntu 18.04 di Window 10 sebagai bagian dari persiapan peserta workshop APTFI 2021.

Setelah selesai instalasi di Ubuntu 18.04, silakan app tersebut di-launch untuk menampilkan terminal guna menjalankan perintah dalam bash. Lalu ketikkan perintah-perintah berikut:

mkdir programs
cd programs
wget https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
chmod u+x Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
./Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

Baris pertama untuk membuat folder baru bernama “programs” di folder “/home/[username]/”. Baris ke-2 untuk masuk ke folder tersebut dan kemudian dilanjutkan dengan mengunduh “miniconda”, untuk menciptakan lingkungan dengan pengaturan sistem yang spesifik untuk tugas tertentu. Miniconda ini penting dalam Penapisan Virtual Berbasis Struktur (Structure-based Virtual Screening/SBVS) terutama saat-saat ini ketika software masih transisi ke python3. AutoDockTools masih belum jalan di python3 sedangkan Ubuntu 18.04 sudah menggunakan python2. Baris ke-4 untuk mengubah berkas yang diunduh untuk bisa dieksekusi dan baris ke-5 adalah eksekusi berkas yang diunduh untuk instalasi miniconda. Pada tahapan ini, akan muncul pertanyaan-pertanyan interaktif. Silakan diikuti terus secara default … sepertinya dengan memilih ketuk [Enter], “yes”, ketuk [Enter] dan “yes” . Lalu Ubuntu-nya di-restart. Saat masuk ke terminal akan ada tulisan (base) di sisi kiri karena otomatis diaktivasi saat membuka Ubuntu.

Langkah selanjutnya merapikan mematikan aktivasi conda pada bukaan terminal ubuntu dan instal python 2.7.13 di environment conda dengan mengetikkan perintah-perintah berikut:

.

conda config --set auto_activate_base false
conda deactivate 
conda install python=2.7.13

Pada beberapa kasus, saat baris ke-3 dijalankan akan muncul galat tidak dapat mengakses protokol “https”. Hal ini bisa dihindari dengan mengizinkan “Microsoft Shell Experience” untuk menembus firewall. Caranya adalah ketuk “Start > Settings > Network & Internet > Windows Firewall > Allow an app through firewall” dilanjutkan ketuk “Change settings” dan aktifkan bagian “Microsoft Shell Experience” dengan memberi tanda centang (seperti gambar di bawah ini) dan ketuk “OK”.

Dilanjutkan membuat environment “adt” dengan python 2.7.13 sebagai versi default-nya. Lalu masuk environment “adt” dilanjutkan dengan install autodocktools-prepare.

conda create -n "adt" python=2.7.13 ipython
conda activate adt
conda install -c insilichem autodocktools-prepare
conda deactivate

Selesai untuk instalasi autodocktools, khususnya untuk preparasi receptor dan preparasi ligan dengan command line. Sebagai catatan, saat lingkungan conda “adt” diaktifkan maka akan muncul “(adt)” di bagian kiri sebelum command prompt.

Saatnya unduh dan install AutoDock Vina. Salah satu keunggulan penggunaan Ubuntu sebagai app dari Windows ini adalah bisa memanfaatkan aplikasi Windows di interface Ubuntu dan sebaliknya. Oleh karena itu saya akan install AutoDock Vina di Windows. Instalasi diawali dengan mengunduh berkas “autodock_vina_1_1_2_win32.msi” dari http://vina.scripps.edu/download.html menggunakan browser pada Windows. Lalu pada berkas yang baru diunduh tersebut diklik kanan dan pilih “install”. Setelah selesai instalasi maka akan ada folder baru “The Scripps Research Institute” di “C:\Program Files (x86)”, yang di dalamnya terdapat folder “Vina”. Untuk mempermudah akses dari terminal Ubuntu, Folder “Vina” tersebut dikopikan ke “C:\”.

Secara prinsip, pada tahapan ini sudah cukup perlengkapan untuk menjalankan SBVS. Dengan menginstal AutoDockTools di Windows, preparasi protein atau reseptor sebagai target virtual bisa dilakukan di Windows, namun untuk preparasi ligan diperlukan untuk dijalankan di Ubuntu. PLANTS dan SPORES direkomendasikan untuk juga dipersiapkan karena kan sangat membantu dalam preparasi target virtual tanpa memanfatkan graphical-user interface (GUI). Berikut langkah-langkah instalasi PLANTS dan SPORES sekaligus memanfaatkannya untuk penambatan ulang ligan kokristal pada CXCR4 dengan kode PDB 3ODU:

cd programs
wget http://www.tcd.uni-konstanz.de/plants_download/download/PLANTS1.2_64bit
wget http://www.tcd.uni-konstanz.de/plants_download/download/SPORES_64bit
chmod u+x PLANTS1.2_64bit SPORES_64bit
cd ..
mkdir aptfi2021
cd aptfi2021/
wget https://files.rcsb.org/download/3ODU.pdb
~/programs/SPORES_64bit --mode splitpdb 3ODU.pdb
~/programs/PLANTS1.2_64bit --mode bind ligand_ITD1500_0.mol2 5 protein.mol2
cp ligand_ITD1500_0.mol2 ligand.mol2
conda activate adt
~/miniconda3/envs/adt/bin/prepare_receptor4.py -r protein.mol2
~/miniconda3/envs/adt/bin/prepare_ligand4.py -l ligand.mol2
conda deactivate
cd

Sampai di sini preparasi sudah selesai, tanpa melibatkan GUI. Untuk bisa menjalankan AutoDock Vina, dan sekaligus menyelesaikan preparasi untuk SBVS, perlu dibuat berkas konfigurasi. Pembuatan berkas konfigurasi dan bagaimana menjalankannya serta penjelasan per baris akan disampaikan pada perlatihan. Oh ya, sebelum diakhiri tutorial ini ditampilkan di bawah bagaimana cara memanggil Vina di Windows dari Ubuntu:

/mnt/c/Vina/vina.exe

Mudah bukan? Dan karena belum ada berkas konfigurasinya maka akan muncul luaran berupa opsi-opsi cara menjalankan Vina, seperti di bawah ini. Jika tidak muncul opsi-opsi tersebut. sepertinya masih ada yang keliru dalam instalasinya. Good luck!

Missing receptor.

Correct usage:

Input:
  --receptor arg        rigid part of the receptor (PDBQT)
  --flex arg            flexible side chains, if any (PDBQT)
  --ligand arg          ligand (PDBQT)

Search space (required):
  --center_x arg        X coordinate of the center
  --center_y arg        Y coordinate of the center
  --center_z arg        Z coordinate of the center
  --size_x arg          size in the X dimension (Angstroms)
  --size_y arg          size in the Y dimension (Angstroms)
  --size_z arg          size in the Z dimension (Angstroms)

Output (optional):
  --out arg             output models (PDBQT), the default is chosen based on
                        the ligand file name
  --log arg             optionally, write log file

Misc (optional):
  --cpu arg                 the number of CPUs to use (the default is to try to
                            detect the number of CPUs or, failing that, use 1)
  --seed arg                explicit random seed
  --exhaustiveness arg (=8) exhaustiveness of the global search (roughly
                            proportional to time): 1+
  --num_modes arg (=9)      maximum number of binding modes to generate
  --energy_range arg (=3)   maximum energy difference between the best binding
                            mode and the worst one displayed (kcal/mol)

Configuration file (optional):
  --config arg          the above options can be put here

Information (optional):
  --help                display usage summary
  --help_advanced       display usage summary with advanced options
  --version             display program version

### GT-C13, 23 Juli 2021 | 20:56 WIB.