Visual Dynamics 3.0 の新機能

要約

Visual Dynamicsは、Gromacsを使用した分子動力学シミュレーションの実装と学習を加速するオープンソースツールです。提示されたプロトコルでは、ACPYPEで調製したタンパク質-リガンドシミュレーションを簡単に実行するための手順と、他のシミュレーションモデルの一般的な手順をガイドします。

要約

Visual Dynamics(VD)は、Gromacsで実行される分子動力学(MD)の使用と適用を容易にすることを目的としたWebツールであり、計算に詳しくないユーザーでも、検証、デモンストレーション、および教育目的で短時間のシミュレーションを実行できるようにします。量子法が最も正確であることは事実です。しかし、現在のところ、MDが行うような実験を実行するための計算上の実現可能性はありません。ここで説明するツールは、ここ数年にわたって継続的に改善されてきました。このプロトコルでは、ACPYPEで以前に調製したタンパク質-リガンド複合体を使用してVDでシミュレーションを実行するために必要なものと、利用可能な他のシミュレーションモデルに関するいくつかの一般的な指示について説明します。詳細なシミュレーションでは、三日熱マラリア原虫由来のFK506結合タンパク質と阻害剤D5(PDB ID:4mgv)を複合体化し、使用したすべてのファイルを提供します。このプロトコルは、提示されたのと同じ結果を達成するために使用するすべてのオプションを指示しますが、これらのオプションが必ずしも利用可能な唯一のオプションではないことに注意してください。

概要

IUPACの定義によれば、MDは、ニュートンの運動の法則に従って、分子内の原子、または固体、液体、気体中の個々の原子または分子の運動を計算することからなるシミュレーション手順です。原子に作用する力は、その運動をシミュレートするために必要なもので、一般的には分子力学¹の力場を用いて計算される。これは、分子レベル、多くの場合原子レベル²で情報を抽出しようとするあらゆる現象に適用できます。

MDは、バイオインフォマティクス、特に構造バイオインフォマティクスに組み込まれている技術の1つです。それにより、生体分子構造の動力学的および熱力学的特性を得ることが可能である。例えば、高分子安定性、アロステリック部位の同定、酵素活性のメカニズムの解明、低分子との複合体の分子認識と物性、タンパク質間の会合、タンパク質のフォールディング、その水和などである³。さらに、MDは、分子設計(医薬品設計で広く使用されている)から、その構造とその精製(X線、NMR、およびタンパク質モデリング)を決定するための幅広い研究を可能にします³。MDの最後に得られる結果は、非^{量子シミュレーション4}の観点から最も豊富で完全です。古典的なMDは、実質的な近似の数のために、生体分子システム....

プロトコル

1. ソフトウェアへのアクセスと新規ユーザー登録

1. Visual Dynamics(VD)のWebページにアクセスします。右上の 「+登録 」アイコンをクリックして、アカウントを作成します。ソフトウェアを使用するには、登録してください。
   注: 教育機関のメールアドレスのみが許可されます。登録が承認されると、ユーザーにはメール通知が届きます。
2. 右上の [ログイン ]をクリックして、システムのログイン画面にアクセスします。ユーザー名/メールアドレスとパスワードのフィールドに入力し、 ログインをクリックします。ログイン後、ユーザーはシミュレーション送信エリアにアクセスできます。また、VD のチュートリアルと使用統計を表示することもできます。

2. アポエンザイムシミュレーションの提出

1. 左側のサイドバーで [新しいシミュレーション ]をクリックします。表示される画面で、アポエンザイムを指す APOボタンをクリックします。
2. 無料のタンパク質4mvg.pdbファイルをアップロードします。 AMBER94力場 (またはその他の適....

ディスカッション

プロセスの自動化は簡単ではありませんが、システムをゼロから再プログラミングするよりも難しくありません。Gromacsは現在最も人気のある分子シミュレーションソフトウェアであり、常に更新されています。フローニンゲン大学の生物物理化学部が最初に開発し、現在はストックホルム大学の生命科学研究所によって維持されています⁴³。

新しいユ?.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
ACPYPE Server	Bio2Byte		Available at https://www.bio2byte.be/acpype/
GRACE software	Plasma Laboratory at the Weizmann Institute of Science		Available at https://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/
GROMACS software	GROMACS Team		Installation instructions at https://manual.gromacs.org/current/install-guide/index.html
The structure of the FK506-binding protein From Plasmodium vivax complexed with the inhibitor D5	RCSB Protein Data Bank		Available at https://www.rcsb.org/structure/4mgv Already contains the ligand complexed to the macromolecule.