Visual Dynamics 3.0의 새로운 기능

요약

Visual Dynamics는 Gromacs를 사용하여 분자 역학 시뮬레이션의 구현 및 학습을 가속화하는 오픈 소스 도구입니다. 제시된 프로토콜은 ACPYPE에서 준비된 단백질-리간드 시뮬레이션을 쉽게 수행하는 단계와 다른 시뮬레이션 모델에 대한 일반적인 단계를 안내합니다.

초록

VD(Visual Dynamics)는 Gromacs에서 실행되는 MD(Molecular Dynamics)의 사용 및 적용을 용이하게 하는 것을 목표로 하는 웹 도구로, 계산에 익숙하지 않은 사용자도 검증, 시연 및 교육 목적으로 단시간 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 양자 방법이 가장 정확한 것은 사실입니다. 그러나 현재로서는 MD가 수행하는 실험을 수행할 수 있는 계산 타당성이 없습니다. 여기에 설명된 도구는 지난 몇 년 동안 지속적으로 개선되었습니다. 이 프로토콜은 ACPYPE에서 이전에 준비된 단백질-리간드 복합체를 사용하여 VD에서 시뮬레이션을 실행하는 데 필요한 사항과 사용 가능한 다른 시뮬레이션 모델에 대한 몇 가지 일반적인 지침을 설명합니다. 상세 시뮬레이션을 위해 억제제 D5(PDB ID: 4mgv)와 복합된 Plasmodium vivax의 FK506 결합 단백질을 사용하며 사용된 모든 파일을 제공합니다. 이 프로토콜은 제시된 것과 동일한 결과를 얻기 위해 모든 옵션을 사용하도록 지시하지만 이러한 옵션만 사용할 수 있는 것은 아닙니다.

서문

IUPAC 정의에 따르면 MD는 뉴턴의 운동 법칙에 따라 분자 내 원자 또는 고체, 액체 및 기체의 개별 원자 또는 분자의 운동을 계산하는 것으로 구성된 시뮬레이션 절차입니다. 원자의 운동을 시뮬레이션하는 데 필요한 원자에 작용하는 힘은 일반적으로 분자 역학¹의 힘장을 사용하여 계산됩니다. 분자 및 종종 원자 수준²에서 정보를 추출하려는 모든 현상에 적용할 수 있습니다.

MD는 생물정보학, 특히 구조적 생물정보학에 통합된 기술 중 하나입니다. 이를 통해 생체 분자 구조의 운동 및 열역학적 특성을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 고분자 안정성, 알로스테릭 부위 식별, 효소 활성 메커니즘 규명, 분자 인식 및 소분자 복합체의 특성, 단백질 간의 연관성, 단백질 접힘 및 수화³. 또한 MD는 구조 및 정교화(X선, NMR 및 단백질 ^{모델링)를} 결정하는 데 있어 분자 설계(약물 설계에 널리 사용됨)를 포함한 광범위한 연구를 가능하게 합니다3. MD의 끝에서 얻은 결과는 비양자 시뮬레이션⁴ 측면에서 가장 풍부하고 완벽합니다. 고전적 MD는 ....

프로토콜

1. 소프트웨어 접속 및 신규 사용자 등록

1. VD(Visual Dynamics) 웹 페이지를 방문하십시오. 오른쪽 상단의 +등록 아이콘을 클릭하여 계정을 만듭니다. 소프트웨어를 사용하려면 등록하십시오.
   참고: 기관 이메일 주소만 허용됩니다. 사용자는 등록이 승인되면 이메일 알림을 받게 됩니다.
2. 오른쪽 상단의 로그인 을 클릭하여 시스템 로그인 화면에 액세스합니다. 사용자 이름/이메일 및 비밀번호 필드를 입력하고 로그인을 클릭합니다. 로그인한 후 사용자는 시뮬레이션 제출 영역에 액세스할 수 있습니다. 또한 VD에 대한 자습서 및 사용 통계를 볼 수 있습니다.

2. 아포엔자임 시뮬레이션 제출

1. 왼쪽 사이드바에서 New Simulation(새 시뮬레이션 )을 클릭합니다. 나타나는 화면에서 apoenzyme을 참조하는 APO 버튼을 클릭하십시오.
2. 무료 단백질 4mvg.pdb 파일을 업로드합니다. AMBER94 힘 필드 (또는 다른....

토론

프로세스를 자동화하는 것은 쉽지 않지만 시스템을 처음부터 다시 프로그래밍하는 것보다 덜 어렵습니다. Gromacs는 현재 가장 인기 있는 분자 시뮬레이션 소프트웨어이며 지속적으로 업데이트됩니다. 흐로닝언 대학의 생물물리화학과가 처음 개발했으며, 현재는 스톡홀름 대학의 생명과학 연구소에서 관리하고 있습니다⁴³.

새로운 사용자에게 시뮬레이션 기?.......

자료

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.