所谓分子对接就是两个或多个分子之间通过几何匹配和能量匹配而相互识别的过程。
在药物分子产生药效反应的过程中，药物分子与靶酶相互结合，首先就需要两个分子充分接近，采取合适的取向，使两者在必要的部分相互契合，发生相互作用，继而通过适当的构象调整，得到一个稳定的复合物构象，通过分子对接确定复合物中的两个分子正确的相对位置和取向，研究两个分子的构象特别是底物构象在形成复合物过程中的变化，是确定药物作用机制，设计新药的基础。
分子对接计算是把配体分子放在受体活性位点的位置，然后按照几何互补、能量互补以及化学环境互补的原则来实时评价配体与受体相互作用的好坏，并找到两个分子之间最佳的结合模式。由于分子对接考虑了受体结构的信息以及受体和药物分子之间的相互作用信息，因此从原理上讲，它比仅仅从配体结构出发的药物设计方法更加具有合理性。
分子对接的原理
分子对接的理论基础
分子对接的最初思考来源于“所和钥匙模型”。在分子对接中，“锁”和“钥匙”是柔性的，即底物分子和靶酶分子对接过程中相互适应对方，从而达到更美好的匹配。
互补性（complementarity）和预组织（pre-organization）是决定分子对接过程的两个重要原则，前者决定识别过程的选择性，而后者决定识别过程的结合能力。互补性包括空间结构的互补性和电学性质的互补性。
1958年Koshland提出了分子识别过程中的诱导配合（induced fit）概念，指出底物与受体相互结合时，受体将采取一个能通底物达到最佳组合的构象，这个过程称为识别过程中的重组织。受体与底物分子在识别前将受体中容纳底物的环境组织得愈好，其溶剂化能力愈低，则他们的识别效果愈佳，形成的复合物愈稳定，这就是分子识别的预组织原则。
分子对接方法的分类
分子对接方法根据不同的简化程度大致可以分为三类：刚性对接、半柔性对接以及柔性对接。
1.刚性对接：研究体系的构象不发生变化，其中比较有代表性的方法就是软对接（soft dock）；2.半柔性对接：允许在一定范围内变化，其中比较有代表醒的方法为分子对接
3.柔性对接：对接过程中基于分子力学和分子动力学的分子对接方法。
刚性对接适合考察比较大的体系，比如蛋白质和蛋白质以及蛋白质和核酸之间，它计算较为粗糙，原理也相对简单。半柔性对接适合处理小分子和大分子之间的对接。在对接的过程中小分子可以变化，但大分子（比如靶酶）则是刚性的。在药物设计尤其在基础分子对接的数据库搜索中，一般采用半柔性的分子对接方法。
柔性对接方法一般用于精确考察分子之间的识别情况。由于在计算过程中体系的构象是可以变化的，因此柔性对接需要耗费较长的计算时间。
分子对接方法中的重要问题
分子对接的目的是找到底物分子和受体分子的最佳结合位置。因此，分子对接会面对两个重要问题，如何找到最佳的结合位置以及如何评价对接分子之间的结合强度。
分子对接中国年，一些智能化的优化算法已经得到了广泛的应用，包括遗传算法、模拟退火以及禁忌搜索等。
分子对接过程中结合自由能的变化包括下面几个部分的贡献
几种有代表性的分子对接方法
DOCK
DOCK是Kuntz的研究小组发展的分子对接程序，可能是目前应用最为广泛的分子对接程序之一。
它能自动地模拟配体分子在受体活性位点的作用情况，并把理论预测最佳的相互作用方式记录下来。而且该方法能够对配体的三维结构数据库进行自动搜索，因此被广泛应用于基于受体结构的数据库搜索药物设计中，并取得了巨大成功。用DOCK进行药物设计以及数据库的搜索基本上可以分为下面几个步骤
1.配体和受体相互作用位点的确定
2.评分系统的生成
3.DOCK计算及DOCK结果处理与分析
（一）活性位点的确定
活性位点的确定和表达是DOCK最重要的特点之一。
（二）匹配原则
在生成的负像的基础上，就可以进行配体分子和活性口袋之间的匹配。
（三）得分函数
按照匹配原则得到了配体和受体之间的匹配情况之后，就要通过合理的得分函数来选择最优的结果。DOCK提供了多种得分函数来提价配体和受体之间的结合情况，包括原子接触得分以及能量得分。
1.原子接触得分
2.能量得分
（四）格点对接
每个格点具有三个特征值
1.表面接触匹配的格点值
2.静电得分的格点值
3.范德华得分的格点值
（五）柔性策略
DOCK进行分子对接时，配体分子可以是柔性的。对于柔性的分子，其键长和键角保持不变，但可旋转二面交可以发生变化的。在DOCK中，柔性分子的构象变化通过下面的操作实现：首先是刚性片段的确定，然后是构象搜索。构象搜索采用两种方法：一种是锚优化搜索（snchor-first）；另一种方法是同步搜索（simultaneous search）
1.刚性片段的确定
2.锚优化搜索
3.同步搜索
AUTODOCK
AUTODOCK是分子对接软件包
采用模拟退火和遗传算法来寻找受体和配体最佳的结构位置，用半经验的自由能计算方法来评价受体和配体之间的匹配时间。
