Bu çalışma Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Fundação para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico em Saúde (Fiotec), Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Epidemiologia da Amazônia Ocidental - INCT-EpiAmO, Fundação Rondônia de Amparo ao Desenvolvimento das Ações Científicas e Tecnológicas e à Pesquisa do Estado de Rondônia (FAPERO), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) ve Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

1. Yazılıma erişim ve yeni kullanıcı kaydı
<ol><li>Visual Dynamics (VD) web sayfasını ziyaret edin. Bir hesap oluşturmak için sağ üstteki +Kaydol simgesine tıklayın. Yazılımı kullanmak için kaydolun. NOT: Yalnızca kurumsal e-posta adreslerine izin verilir. Kullanıcı, kaydı onaylandıktan sonra bir e-posta bildirimi alacaktır.</li>
	<li>Sistem giriş ekranına erişmek için sağ üstteki Login'e tıklayın. Kullanıcı adı/e-posta ve şifre alanlarını doldurun ve Oturum aç'a tıklayın. Giriş yaptıktan sonra, kullanıcı simülasyon gönderme alanına erişebilecektir. Ayrıca VD için öğreticileri ve kullanım istatistiklerini de görüntüleyebilirler.</li>
</ol>2. Apoenzim simülasyonu gönderimi
<ol><li>Sol kenar çubuğundaki Yeni Simülasyon'a tıklayın. Görünen ekranda, apoenzimi ifade eden APO düğmesine tıklayın.</li>
	<li>Ücretsiz protein 4mvg.pdb dosyasını yükleyin. AMBER94 kuvveti alanını (veya başka bir uygun seçeneği) seçin. NOT: 4mvg.pdb Ek Dosya 1'den edinilebilir veya doğrudan Protein Veri Bankası'ndan (PDB) indirilebilir.</li>
	<li>TIP3P su modelini seçin. Kübik kutuyu seçin. Protein ve kutu kenarı arasındaki 0,5 nm mesafeyi seçin. NOT: Seçilen seçenekler yalnızca öneri niteliğindedir. Diğer tüm seçenekler VD'de çalışır.</li>
	<li>Gönderilen dosyalar ve parametrelerle simülasyonu yürütmek için Sunucularımızda Çalıştır seçeneğini işaretleyin. Simülasyonu çalıştır'a tıkladıktan sonra, kullanıcı simülasyon adımlarının gelişimini ekranda görecek ve tamamlandıktan sonra simülasyon durumu hakkında bir e-posta bildirimi alacaktır.</li>
</ol>3. ACPYPE'de Hazırlanan Ligand ile Kompleks Oluşturan Enzim Simülasyonunun Sunulması
<ol><li>UCSF Chimera20'yi kullanarak, protein-ligand kompleksi 4mgv.pdb41'i açın, Seç altında Kalıntı'ya tıklayın ve kodu D5I olarak ayarlayın. Ardından, Dosya'nın altında PDB'yi Kaydet'i tıklatın, Yalnızca Seçili Atomları Kaydet'i seçin, dosya adını ligand.pdb olarak ayarlayın ve Kaydet'i tıklatın.</li>
	<li>Önceki adımda oluşturulan ligand.pdb dosyasını Bio2Byte ACPYPE sunucusuna42 gönderin, çıktı dosyalarından ligand_NEW.itp ve ligand_NEW.pdb bu deneyde kullanılan ve sağlananlar olacaktır. NOT: ligand_NEW.itp ve ligand_NEW.pdb dosyaları Ek Dosya 2 ve Ek Dosya 3'ten edinilebilir.</li>
	<li>Sol kenar çubuğundaki Yeni Simülasyon'a tıklayın. Protein + Ligand (ACPYPE'de hazırlanmış) düğmesine tıklayın.</li>
	<li>Ücretsiz protein 4mvg.pdb dosyasını yükleyin. ACPYPE'de hazırlanan Ligand Dosyalarını seçin: ligand_NEW.itp ve ligand_NEW.pdb. AMBER94 kuvveti alanını seçin.</li>
	<li>TIP3P su modelini seçin. Kübik kutuyu seçin. Protein ve kutu kenarı arasındaki 0,5 nm mesafeyi seçin. Seçilen seçenekler yalnızca öneri niteliğindedir. Diğer tüm seçenekler VD'de çalışır.</li>
	<li>Gönderilen dosyalar ve parametrelerle simülasyonu yürütmek için Sunucularımızda Çalıştır seçeneğini işaretleyin. Simülasyonu çalıştır'a tıkladıktan sonra, kullanıcı simülasyon adımlarının gelişimini ekranda görecek ve tamamlandıktan sonra simülasyon durumu hakkında bir e-posta bildirimi alacaktır.</li>
</ol>4. Simülasyon sonuçlarına erişim
<ol><li>Sol kenar çubuğundaki Simülasyonlarım'a tıklayın.</li>
	<li>Platform tarafından kullanılan simülasyon konfigürasyon dosyalarını kullanıcının bilgisayarına indirmek için MDP Dosyalarını İndir'e tıklayın.</li>
	<li>Simülasyon öğelerini aşağıda açıklandığı gibi indirin.<ol><li>Platform tarafından yürütülen komutların listesini kullanıcının bilgisayarına indirmek için Komutlar'a tıklayın.</li>
		<li>.gmx komut çıktılarını içeren günlük dosyasını sırayla kullanıcının bilgisayarına indirmek için GROMACS Log'a tıklayın.</li>
		<li>_npt.gro, _pr.edr, _pr.tpr, _pr_PBC.gro ve pr_PBC.xtc gibi .gmx komutları tarafından oluşturulan dosyaları kullanıcının bilgisayarına indirmek için Sonuçlar'ı tıklayın.</li>
		<li>Her bir simülasyon adımını analiz etmek üzere grafikleri görüntü ve .xvg formatında kullanıcının bilgisayarına indirmek için Şekil Grafikleri'ne tıklayın.</li>
	</ol></li>
</ol>

Görsel Dinamikler: Moleküler Dinamik Simülasyonlarını Basitleştirme

<ol>
	<li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The IUPAC Compendium of Chemical Terminology: The Gold Book. , (2019).</li><li>Karplus, M., McCammon, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+dynamics+simulations+of+biomolecules.">Molecular dynamics simulations of biomolecules.</a> Nat Str Biol. 9 (9), 646-652 (2002).</li><li>Adcock, S. A., McCammon, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+dynamics:+Survey+of+methods+for+simulating+the+activity+of+proteins.">Molecular dynamics: Survey of methods for simulating the activity of proteins.</a> Chem Rev. 106 (5), 1589-1615 (2006).</li><li>Stillinger, F. H., Rahman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+simulation+of+liquid+water+by+molecular+dynamics.">Improved simulation of liquid water by molecular dynamics.</a> J Chem Phys. 60 (4), 1545-1557 (1974).</li><li>Zinovjev, K., Van Der Kamp, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enlighten2:+molecular+dynamics+simulations+of+protein-ligand+systems+made+accessible.">Enlighten2: molecular dynamics simulations of protein-ligand systems made accessible.</a> Bioinformatics. 36 (20), 5104-5106 (2020).</li><li>McCammon, J. A., Gelin, B. R., Karplus, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+folded+proteins.">Dynamics of folded proteins.</a> Nature. 267 (5612), 585-590 (1977).</li><li>Berendsen, H. J. C., Van Der Spoel, D., Van Drunen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GROMACS:+A+message-passing+parallel+molecular+dynamics+implementation.">GROMACS: A message-passing parallel molecular dynamics implementation.</a> Comp Phys Comm. 91 (1-3), 43-56 (1995).</li><li>Pearlman, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMBER,+a+package+of+computer+programs+for+applying+molecular+mechanics,+normal+mode+analysis,+molecular+dynamics+and+free+energy+calculations+to+simulate+the+structural+and+energetic+properties+of+molecules.">AMBER, a package of computer programs for applying molecular mechanics, normal mode analysis, molecular dynamics and free energy calculations to simulate the structural and energetic properties of molecules.</a> Comp Phys Comm. 91 (1-3), 1-41 (1995).</li><li>Nelson, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NAMD:+A+parallel,+object-oriented+molecular+dynamics+program.">NAMD: A parallel, object-oriented molecular dynamics program.</a> Int J Supercomp Appl High Performance Comp. 10 (4), 251-268 (1996).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Art of human-computer interface design. , (1990).</li><li>Wigdor, D., Wixon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Brave NUI World: Designing Natural User Interfaces for Touch and Gesture. , (2014).</li><li>Unwin, A., Heike, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> GUI and Command-line - Conflict or Synergy. , (2000).</li><li>Clark, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+Web+Applications.">Developing Web Applications.</a> Beginning C# Object-Oriented Programming. , 243-263 (2011).</li><li>Eswar, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+protein+structure+modeling+using+Modeller.">Comparative protein structure modeling using Modeller.</a> Curr Protoc Bioinformatics. 5 (5.6), (2006).</li><li>Morris, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AutoDock4+and+AutoDockTools4:+Automated+docking+with+selective+receptor+flexibility.">AutoDock4 and AutoDockTools4: Automated docking with selective receptor flexibility.</a> J Comp Chem. 30 (16), 2785-2791 (2009).</li><li>Van Der Spoel, D., Lindahl, E., Hess, B., Groenhof, G., Mark, A. E., Berendsen, H. J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GROMACS:+Fast,+flexible,+and+free.">GROMACS: Fast, flexible, and free.</a> J Comp Chem. 26 (16), 1701-1718 (2005).</li><li>Guex, N., Peitsch, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SWISS-MODEL+and+the+Swiss-Pdb+Viewer:+An+environment+for+comparative+protein+modeling.">SWISS-MODEL and the Swiss-Pdb Viewer: An environment for comparative protein modeling.</a> Electrophoresis. 18 (15), 2714-2723 (1997).</li><li>. The PyMOL molecular graphics system Available from: <a target="_blank" href="https://pymol.org/">https://pymol.org/</a> (2023)</li><li>Humphrey, W., Dalke, A., Schulten, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VMD:+Visual+molecular+dynamics.">VMD: Visual molecular dynamics.</a> J Mol Graph. 14 (1), 33-38 (1996).</li><li>Pettersen, E. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UCSF+Chimera-A+visualization+system+for+exploratory+research+and+analysis.">UCSF Chimera-A visualization system for exploratory research and analysis.</a> J Comp Chem. 25 (13), 1605-1612 (2004).</li><li>. PyRx-python prescription v. 0.8 Available from: <a target="_blank" href="https://pyrx.sourceforge.io/">https://pyrx.sourceforge.io/</a> (2023)</li><li>. PyRx-python prescription v. 0.8 Available from: <a target="_blank" href="https://pyrx.sourceforge.io/">https://pyrx.sourceforge.io/</a> (2023)</li><li>. Maestro Available from: <a target="_blank" href="https://www.schrodinger.com/platform/products/maestro/">https://www.schrodinger.com/platform/products/maestro/</a> (2024)</li><li>. Molecular operating environment (MOE) Available from: <a target="_blank" href="https://www.chemcomp.com/en/Products.htm">https://www.chemcomp.com/en/Products.htm</a> (2023)</li><li>. The Syntax, Vocabulary and APIs of HTML5 Available from: <a target="_blank" href="https://dev.w3.org/html5/html-author/">https://dev.w3.org/html5/html-author/</a> (2023)</li><li>. Cascading Style Sheets Available from: <a target="_blank" href="https://www.w3.org/Style/CSS/">https://www.w3.org/Style/CSS/</a> (2023)</li><li>. ECMAScript 2020 language specification, 11th edition Available from: <a target="_blank" href="https://www.ecma-international.org/publications-and-standards/standards/ecma-262/">https://www.ecma-international.org/publications-and-standards/standards/ecma-262/</a> (2023)</li><li>Pieper, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ModBase,+a+database+of+annotated+comparative+protein+structure+models,+and+associated+resources.">ModBase, a database of annotated comparative protein structure models, and associated resources.</a> Nucleic Acids Res. 39 (Database), D465-D474 (2011).</li><li>Kiefer, F., Arnold, K., Kunzli, M., Bordoli, L., Schwede, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+SWISS-MODEL+Repository+and+associated+resources.">The SWISS-MODEL Repository and associated resources.</a> Nucleic Acids Res. 37 (Database), D387-D392 (2009).</li><li>De Vries, S. J., Van Dijk, M., Bonvin, A. M. J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+HADDOCK+web+server+for+data-driven+biomolecular+docking.">The HADDOCK web server for data-driven biomolecular docking.</a> Nat Prot. 5 (5), 883-897 (2010).</li><li>Grosdidier, A., Zoete, V., Michielin, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SwissDock,+a+protein-small+molecule+docking+web+service+based+on+EADock+DSS.">SwissDock, a protein-small molecule docking web service based on EADock DSS.</a> Nucleic Acids Res. 39 (suppl), W270-W277 (2011).</li><li>Kozakov, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ClusPro+web+server+for+protein-protein+docking.">The ClusPro web server for protein-protein docking.</a> Nat Prot. 12 (2), 255-278 (2017).</li><li>Santos, K. B., Guedes, I. A., Karl, A. L. M., Dardenne, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+flexible+ligand+docking:+Benchmarking+of+the+DockThor+program+on+the+LEADS-PEP+protein-peptide+data+set.">Highly flexible ligand docking: Benchmarking of the DockThor program on the LEADS-PEP protein-peptide data set.</a> J Chem Info Modeling. 60 (2), 667-683 (2020).</li><li>Ribeiro, J. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=QwikMD+-+Integrative+molecular+dynamics+toolkit+for+novices+and+experts.">QwikMD - Integrative molecular dynamics toolkit for novices and experts.</a> Sci Rep. 6 (1), 26536 (2016).</li><li>Rodr&#237;guez Mart&#237;nez, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ASGARD. A simple and automatic GROMACS tool to analyze Molecular Dynamic simulations. , (2023).</li><li>Singh, H., Raja, A., Prakash, A., Medhi, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gmx_qk:+An+automated+protein/protein-ligand+complex+simulation+workflow+bridged+to+MM/PBSA,+based+on+Gromacs+and+Zenity-Dependent+GUI+for+beginners+in+MD+simulation+study.">Gmx_qk: An automated protein/protein-ligand complex simulation workflow bridged to MM/PBSA, based on Gromacs and Zenity-Dependent GUI for beginners in MD simulation study.</a> J Chem Info Modeling. 63 (9), 2603-2608 (2023).</li><li>Yekeen, A. A., Durojaye, O. A., Idris, M. O., Muritala, H. F., Arise, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CHAPERONg:+A+tool+for+automated+GROMACS-based+molecular+dynamics+simulations+and+trajectory+analyses.">CHAPERONg: A tool for automated GROMACS-based molecular dynamics simulations and trajectory analyses.</a> Comp Str Biotechnol J. 21, 4849-4858 (2023).</li><li>Bayarri, G., Andrio, P., Hospital, A., Orozco, M., Gelp&#237;, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BioExcel+building+blocks+workflows+(BioBB-Wfs),+an+integrated+web-based+platform+for+biomolecular+simulations.">BioExcel building blocks workflows (BioBB-Wfs), an integrated web-based platform for biomolecular simulations.</a> Nucleic Acids Res. 50 (W1), (2022).</li><li>Vieira, I. H. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+dynamics:+a+WEB+application+for+molecular+dynamics+simulation+using+GROMACS.">Visual dynamics: a WEB application for molecular dynamics simulation using GROMACS.</a> BMC Bioinfo. 24 (1), 107 (2023).</li><li>Sch&#252;ttelkopf, A. W., Van Aalten, D. M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PRODRG:+a+tool+for+high-throughput+crystallography+of+protein-ligand+complexes.">PRODRG: a tool for high-throughput crystallography of protein-ligand complexes.</a> Acta Crystallographica Sect D Biol Crystallography. 60 (8), 1355-1363 (2004).</li><li>Harikishore, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adamantyl+derivative+as+a+potent+inhibitor+of+Plasmodium+FK506+binding+protein+35.">Adamantyl derivative as a potent inhibitor of Plasmodium FK506 binding protein 35.</a> ACS Med Chem Lett. 4 (11), 1097-1101 (2013).</li><li>Sousa Da Silva, A. W., Vranken, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ACPYPE+-+AnteChamber+PYthon+Parser+interfacE.">ACPYPE - AnteChamber PYthon Parser interfacE.</a> BMC Res Notes. 5 (1), 367 (2012).</li><li>. Gromacs developmet and developers Available from: <a target="_blank" href="https://www.gromacs.org/development.html">https://www.gromacs.org/development.html</a> (2023)</li><li>Andrio, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BioExcel+building+blocks,+a+software+library+for+interoperable+biomolecular+simulation+workflows.">BioExcel building blocks, a software library for interoperable biomolecular simulation workflows.</a> Sci Data. 6 (1), 169 (2019).</li><li>P&#225;ll, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneous+parallelization+and+acceleration+of+molecular+dynamics+simulations+in+GROMACS.">Heterogeneous parallelization and acceleration of molecular dynamics simulations in GROMACS.</a> J Chem Phys. 153 (13), 134110 (2020).</li></ol>

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Süreçleri otomatikleştirmek kolay değildir, ancak aynı zamanda bir sistemi sıfırdan yeniden programlamaktan daha az zordur. Gromacs şu anda en popüler moleküler simülasyon yazılımıdır ve sürekli güncellenmektedir. Groningen Üniversitesi Biyofiziksel Kimya Bölümü başlangıçta geliştirdi ve şu anda Stockholm43 Üniversitesi'ndeki Yaşam Bilimleri Laboratuvarı tarafından sürdürülüyor.
Herhangi bir yeni kullanıcı için simülasyon teknikleri...

IUPAC tanımına göre MD, Newton'un hareket yasalarına göre bir moleküldeki atomların veya katılar, sıvılar ve gazlardaki tek tek atomların veya moleküllerin hareketini hesaplamaktan oluşan simülasyon prosedürüdür. Atomlara etki eden ve hareketlerini simüle etmek için gerekli olan kuvvetler, genellikle moleküler mekanik1'den gelen kuvvet alanları kullanılarak hesaplanır. Moleküler ve genellikle atomik düzeyde2 bilgi elde etmeye çalışan herhangi bir fenomene uygulanabilir.
MD, biyoinformatiğe, özellikle yapısal biyoinformatiğe dahil edilen tekniklerden biridir. Bununla beraber, biyomoleküler yapıların kinetik ve termodinamik özelliklerini elde etmek mümkündür. Örneğin, makromoleküler stabilite, allosterik bölgelerin tanımlanması, enzimatik aktivite mekanizmalarının aydınlatılması, küçük moleküllü komplekslerin moleküler tanınması ve özellikleri, proteinler arasındaki ilişki, protein katlanması ve hidrasyonu3. Ayrıca, MD, yapının ve arıtılmasının (X-ışını, NMR ve protein modellemesi) belirlenmesinde moleküler tasarım (ilaç tasarımında yaygın olarak kullanılır) dahil olmak üzere çok çeşitli çalışmalara olanak tanır3. Bir MD'nin sonunda elde edilen sonuçlar, kuantum olmayan simülasyon açısından en zengin ve en eksiksiz olanlardır4. Klasik MD, önemli yaklaşımların sayısı nedeniyle biyomoleküler sistemlerin fiziğinin tam olarak değerlendirilmesinden beklenenden çok daha verimlidir. Özellikle, kuantum dinamik etkileri genellikle göz ardı edilir3. Bununla birlikte, bir MD deneyi uygulamak önemsiz değildir5. Çoğu yapısal biyoinformatik yazılımı bunun için yapıldığından, özellikle Linux Terminali olmak üzere bilgi işlem bilgisi gerektirir. Bu bilgiyle bile, Gromacs komutlarını ve parametrelendirmeyi öğrenmek başka bir dik öğrenme eğrisidir.
1977'de biyolojiye ilk uygulamasından buyana6, artan hesaplamalı işleme ve gelişmiş kodlama nedeniyle çok şey gelişti. Yirmi yıldan fazla bir süre önce, biyolojik problemlere yönelik ilk MD yazılımı, yani Gromacs7, AMBER8 ve NAMD9 piyasaya sürüldü.
İlk sürümlerinden bu yana, bu yazılımlar hala en çok kullanılan ve alıntı yapılan yazılımlar olmaya devam ediyor. Bununla birlikte, bilgisayar uzmanı olmayan araştırmacıları rahatsız eden aynı yaygın uygulama zorluklarıyla devam ediyorlar5. Bazılarının karmaşık kurulum ve yapılandırma adımları vardır, bazen ondan en iyi şekilde yararlanmak için üzerinde çalışacağı donanım hakkında kapsamlı bilgi ve son derece bilgisayar merkezli teknik belgeler gerektirir. Komut satırı ve sonsuz parametrelerin yanı sıra onlarla arayüz oluşturmanın daha kolay bir yoluna ihtiyaç vardır.
Bir arayüz, gerçekleştirilecek mantıksal işlem ile insan10 arasında bir aracı görevi görür. Yazılımın nasıl yürütüldüğüne dair paradigma, bilgi işlem kaynakları geliştikçe gelişmiştir. İlk dijital paradigma, komut satırı arayüzleri (CLI) idi ve bunu bilinen grafiksel kullanıcı arayüzlerine (GUI) evrim izledi.11. Evrimsel döngüyü takiben, World Wide Web (veya kısaca WEB) tarafından üretilen arayüz, GUI'lerin11'in bir evrimi olarak kabul edilir. Bu üç paradigma şu anda geliştiricilere bağlı olarak bir arada var olmaktadır. CLI uygulamaları, işletim sistemi konsolunda metin komutlarını kullanır. Grafik masaüstleri olarak da adlandırılan GUI uygulamaları, pencereler, düğmeler ve diğer bileşenlerden oluşan bir grafik arabirim kullanır. Bir işletim sistemi için özeldir ve önceden programlanmıştır. CLI'dan temel farkı, farenin insan-makine etkileşiminde ek bir unsur olarak kullanılmasıdır12. WEB uygulamaları, bir GUI ile karıştırılmasına rağmen, geliştirilmesi daha karmaşıktır, ancak daha çok yönlüdür ve operasyonda açık ara en çevik olanlardır. Ayrıca, yalnızca tarayıcı adı verilen bir tercüman yazılımına bağımlıdırlar, bu da istemci uygulamasının işletim sisteminden bağımsız bir ağ üzerinden sunucuyla iletişim kurmasını mümkün kılar13.
Yapısal biyoinformatik yazılımı en yaygın olarak CLI ve GUI paradigmalarını kullanır. CLI kullanan klasik yazılımların bazı örnekleri, benzerlik modellemesi için Modeller14 , moleküler yerleştirme için Autodock15 ve moleküler dinamikler için Gromacs16'dır . GUI türünü benimseyen yazılımlara örnek olarak SwissPDBviewer17, Pymol18, VMD19, UCSF Chimera20, Autodock tools15, PyRx21, Biovia22, Maestro23 ve Moe24 verilebilir.
Diğerlerinin yanı sıra Hypertext Markup Language sürüm 5 (HTML5)25, Cascading Style Sheets (CSS)26 ve Javascript27 teknolojilerinin ortaya çıkmasıyla, birçok yapısal biyoinformatik uygulaması WEB'e getirilebilir ve böylece daha erişilebilir hale gelebilir. Benzerlik modelleme WEB sunucularına örnek olarak, arka uç olarak Modeller14 kullanan MODWEB28 ve Swissmodel29 verilebilir. Moleküler yerleştirme için web uygulama sunucularına örnek olarak Haddock30, Swissdock31, Cluspro32, Dockthor33 ve diğerleri verilebilir.
Yapısal analiz, modelleme ve yerleştirme metodolojileri CLI paradigmalarından GUI'ye ve son olarak WEB'e evrimleşirken, MD çoğunlukla komut satırı yürütme (CLI tipi) tarafından desteklenmeye devam ediyor. Bu panoramayı geliştirmek için bazı iyi girişimler ortaya çıktı. Bu girişimlere örnek olarak, VMD34'e QwikMD eklentisi, PyMOL'e GROMACS Eklentisi ve UCSF Chimera20'deki Moleküler Dinamik Simülasyon seçeneği gibi mevcut yazılımlarda eklentilerin uygulanması, ASGARD35, Gmx_qk 36 ve CHAPERONg37 gibi bazı yeni ve daha kolay CLI uygulamaları ve sağlam bir web platformu olan BioBB-Wfs38 verilebilir. Bu eklentilerin ve uygulamaların kullanımı bir ilerleme olsa da, bunların uygulanması çoğu vasıfsız araştırmacı için hala bir zorluktur. Yaygın zorluklar arasında, genellikle simülasyonun tam olarak yürütülmesini tehlikeye atan MD yazılımının yüklenmesi ve yapılandırılması sorunları yer alır5.
2022'de, web tabanlı hesaplamalı simülasyon için Visual Dynamics yazılımı, Fiocruz Rondônia39'daki Laboratório de Bioinformática e Química Medicinal tarafından kullanıma sunuldu. İlk versiyonu Python ve Flask'ta inşa edildi ve sadece 2 ns için serbest proteinler (apoenzimler) içeren sistemlerin simülasyonlarına izin verdi. Daha sonra, PRODRG40 kullanılarak hazırlanan ligandlarla otomatik bir simülasyon versiyonunu içerecek şekilde geliştirildi.
VD, yapısal biyofizik, biyoteknoloji ve ilgili alanlarda, hesaplama bilgisinde sınırlamaları olan tüm araştırmacılara yardımcı olmak için inşa edilmiştir; araç, bu araştırmacıların herhangi bir operasyonel sistemden ve yüksek performanslı bir bilgisayara (HPC) erişim olmadan MD simülasyonlarını içeren hipotezlerini test etmelerine olanak tanır. Bu çalışmanın amacı, Visual Dynamics sürüm 3.0'ın yeni özelliklerini sunmaktır. Ek olarak, araç için güncellenmiş bir kullanım protokolü sunmayı ve şu ana kadar olan kullanım istatistikleriyle birlikte gelecekte ele alınacak sınırlamaları vurgulamayı amaçlamaktadır (Şekil 1).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ACPYPE Server</td>
			<td>Bio2Byte</td>
			<td></td>
			<td>Available at https://www.bio2byte.be/acpype/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GRACE software</td>
			<td>Plasma Laboratory at the Weizmann Institute of Science</td>
			<td></td>
			<td>Available at https://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GROMACS software</td>
			<td>GROMACS Team</td>
			<td></td>
			<td>Installation instructions at https://manual.gromacs.org/current/install-guide/index.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>The structure of the FK506-binding protein 
			From Plasmodium vivax complexed with the 
			inhibitor D5</td>
			<td>RCSB Protein Data Bank</td>
			<td></td>
			<td>Available at https://www.rcsb.org/structure/4mgv 
			Already contains the ligand complexed to the macromolecule.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

new features in visual dynamics 3.0

Görsel Dinamikler (VD), Gromacs'ta yürütülen Moleküler Dinamiğin (MD) kullanımını ve uygulanmasını kolaylaştırmayı amaçlayan bir web aracıdır ve hesaplama aşinalığı olmayan kullanıcıların doğrulama, gösterim ve öğretim amaçları için kısa süreli simülasyonlar çalıştırmasına olanak tanır. Kuantum yöntemlerinin en doğru olduğu doğrudur. Bununla birlikte, şu anda MD'nin gerçekleştirdiği deneyleri gerçekleştirmek için herhangi bir hesaplama fizibilitesi yoktur. Burada açıklanan araç, son birkaç yıl boyunca sürekli olarak iyileştirildi. Bu protokol, daha önce ACPYPE'de hazırlanmış bir protein-ligand kompleksi ile VD'de bir simülasyonu çalıştırmak için neyin gerekli olduğunu ve mevcut diğer simülasyon modelleriyle ilgili bazı genel talimatları açıklayacaktır. Ayrıntılı simülasyon için, inhibitör D5 (PDB ID: 4mgv) ile komplekslenmiş Plasmodium vivax'tan FK506 bağlayıcı protein kullanılacak ve kullanılan tüm dosyalar sağlanacaktır. Bu protokolün, sunulan sonuçların aynısını elde etmek için kullanılacak her seçeneği söyleyeceğini, ancak bu seçeneklerin yalnızca mevcut olması gerekmediğini unutmayın.

According to the IUPAC definition, MD is the simulation procedure that consists of computing the motion of atoms in a molecule or of individual atoms or molecules in solids, liquids, and gases, according to Newton&#39;s laws of motion. The forces acting on atoms, necessary to simulate their motion, are commonly calculated using force fields from molecular mechanics1. It can be applied to any phenomenon that seeks to extract information at a molecular and often atomic level2.
MD is one of the techniques incorporated into bioinformatics, specifically structural bioinformatics. With it, it is possible to obtain kinetic and thermodynamic characteristics of biomolecular structures. For example, macromolecular stability, identification of allosteric sites, elucidation of mechanisms of enzymatic activity, molecular recognition and properties of complexes with small molecules, association between proteins, protein folding, and its hydration3. Furthermore, MD enables a wide range of studies, including molecular design (widely used in drug design), in determining the structure and its refinement (X-ray, NMR, and protein modeling)3. The results obtained at the end of an MD are the richest and most complete in terms of non-quantum simulation4.Classical MD is much more efficient than might be expected from a full consideration of the physics of biomolecular systems due to the number of substantial approximations. Notably, quantum dynamical effects are usually ignored3. However, implementing an MD experiment is not trivial5. It requires knowledge of computing, especially the Linux Terminal, as most structural bioinformatics software is made for it. Even with that knowledge, learning Gromacs commands and parametrization is another steep learning curve.
Since its first application to biology in 19776, much has evolved due to increased computational processing and improved coding. More than two decades ago, the first MD software intended for biological problems was launched, namely Gromacs7, AMBER8, and NAMD9.
Since their first versions, these software still remain the most used and cited. However, they continue with the same common implementation difficulties that plague researchers who are not computer specialists5.&#160;Some have complex installation and configuration steps, sometimes requiring extensive knowledge about the hardware it will run on to get the most out of it and highly computer-centric technical documentation. An easier way to interface with them, aside from the command line and infinite parameters, is needed.
An interface acts as an intermediary between the logical process to be performed and the human10. The paradigm of how software is executed has evolved as computing resources have improved. The first digital paradigm was the command line interfaces (CLI) followed by the evolution to the known graphical user interfaces (GUI)11. Following the evolutionary cycle, the interface produced by the World Wide Web (or simply WEB) is considered an evolution of GUIs11. These three paradigms currently co-exist depending on developers. CLI applications use textual commands on the operating system console. GUI applications, also called graphical desktops, use a graphical interface made up of windows, buttons, and other components. It is specific and pre-programmed for an operating system. The main difference from the CLI is the use of the mouse as an additional element in human-machine interaction12. WEB applications, despite being confused with a GUI, are more complex to develop but are more versatile and by far the most agile in operation. Furthermore, they only depend on an interpreter software called a browser, which makes it possible for the client application to communicate with the server through a network independent of the operating system13.
Structural bioinformatics software most commonly use CLI and GUI paradigms. Some examples of classic software that use CLI are Modeller14 for similarity modeling, Autodock15 for molecular docking, and Gromacs16 for molecular dynamics. Examples of software that adopt the GUI type are SwissPDBviewer17, Pymol18, VMD19, UCSF Chimera20, Autodock tools15, PyRx21, Biovia22, Maestro23, and Moe24, among others.
With the emergence of Hypertext Markup Language version 5 (HTML5)25, Cascading Style Sheets (CSS)26, and Javascript27 technologies, among others, many structural bioinformatics applications could be brought to the WEB, thus becoming more accessible. Examples of similarity modeling WEB servers are MODWEB28, which uses Modeller14 as a back-end and Swissmodel29. Examples of web application servers for molecular docking are Haddock30, Swissdock31, Cluspro32, Dockthor33, and others.
While structural analysis, modeling, and docking methodologies evolved from CLI paradigms to GUI and finally to WEB, MD continues to be mostly supported by command line execution (CLI type). Some good initiatives have emerged to improve this panorama. Examples of these initiatives are the implementation of plugins in existing software, such as QwikMD plugin to VMD34, GROMACS Plugin to PyMOL, and the Molecular Dynamics Simulation option in UCSF Chimera20, some new and easier CLI applications, such as ASGARD35, Gmx_qk36, and CHAPERONg37, and a robust web platform, BioBB-Wfs38.&#160;Although the use of these plugins and applications is an advance, their implementation is still a challenge for most unskilled researchers. Common difficulties include problems installing and configuring the MD software, which often compromise the full execution of the simulation5.
In 2022, the Visual Dynamics software for web-based computational simulation was made available by the Laborat&#243;rio de Bioinform&#225;tica e Qu&#237;mica Medicinal at Fiocruz Rond&#244;nia39. Its initial version was built in Python and Flask, allowing simulations of systems with free proteins (apoenzymes) for only 2 ns. Subsequently, it was enhanced to include an automated simulation version with ligands prepared using PRODRG40.
VD was built to assist all researchers in the field of structural biophysics, biotechnology, and related areas who have limitations in computational knowledge; the tool allows these researchers to test their hypotheses involving MD simulations from any operational system and without access to a high-performance computer (HPC). The purpose of this work is to present the new features of Visual Dynamics version 3.0. Additionally, it aims to introduce an updated usage protocol for the tool and highlight the limitations to be addressed in the future, along with usage statistics up to the present moment (Figure 1).

Yazar Spotlight: Gromacs Kullanarak Moleküler Dinamik Simülasyonlarını Basitleştirmek için Görsel Dinamikleri Kolaylaştırma

Visual Dynamics 3.0'daki Yeni Özellikler

Our objective is to provide the academic community with a tool that facilitates preparation and simulation using molecular dynamics. Is it possible to provide this goal in our web application? Is it possible for a beginner use it effectively?We seek to answer these questions with our software. There are many challenges in molecular dynamics. The ones that stand out among are the preparation in parameterization of ligands, the learning curve of simulation guidelines, the simulation time, and the implementation of new analysis.We are mainly addressing the learning curve for beginning research in creating a secret pipeline to guide all users, from beginners to advanced. The high demand for access to this tool demonstrates a gap in bioscience research. We believe that the development of this tool represents a significant advancement in the use and learning of molecular dynamics.Consequently, more people will be able to implement these tests in their research. In the future, we intend to expand the parameterization and execution of complex simulation with more force fields.

VD, kullanıcı müdahalesi veya kullanıcı tarafından sağlanan hesaplama kaynakları gerektirmeyen tamamen otonom bir simülasyon yürütmesi sağlar. Bir simülasyonu yürütmeye gönderdikten sonra, kullanıcı onu bırakabilir, makinelerini kapatabilir ve simülasyon çalışmaya devam eder. Ayrıca, kullanıcıların sonuçlara ister dizüstü bilgisayar ister mobil cihaz olsun, herhangi bir cihazdan erişmesine olanak tanır.
VD'nin WEB üzerinden otomatik modda kullanılmasına bir ?...

Visual Dynamics, Gromacs kullanarak moleküler dinamik simülasyonunda uygulamaları ve öğrenmeyi hızlandıran açık kaynaklı bir araçtır. Sunulan protokol, ACPYPE'de hazırlanmış bir protein-ligand simülasyonunu kolaylıkla gerçekleştirme adımlarında ve diğer simülasyon modellerine genel adımlarda size rehberlik edecektir.

Visual Dynamics (VD) is a web tool that aims to facilitate the use and application of Molecular Dynamics (MD) executed in Gromacs, allowing users without ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

New Features in Visual Dynamics 3.0

412 Görüntüleme.  Oswaldo Cruz Rondônia Foundation. Amacımız, akademik topluluğa moleküler dinamikleri kullanarak hazırlık ve simülasyonu kolaylaştıran bir araç sağlamaktır. Web uygulamamızda bu hedefi sağlamak mümkün mü? Yeni başlayanlar için etkili bir şekilde kullanmak mümkün mü?Yazılımımızla bu soruları yanıtlamaya çalışıyoruz. Moleküler dinamikte birçok zorluk vardır. Ligandların parametrelendirilmesinde hazırlık, simülasyon kılavuzlarının öğrenme eğris...

Video: Yazar Spotlight: Gromacs Kullanarak Moleküler Dinamik Simülasyonlarını Basitleştirmek için Görsel Dinamikleri Kolaylaştırma

Visual Dynamics (VD) is a web tool that aims to facilitate the use and application of Molecular Dynamics (MD) executed in Gromacs, allowing users without computational familiarity to run short-time simulations for validation, demonstration, and teaching purposes. It is true that quantum methods are the most accurate. However, there is currently no computational feasibility to carry out the experiments that MD performs. The tool described here has continuously received improvements over the course of the last couple of years. This protocol will describe what is needed to run a simulation in VD with a protein-ligand complex previously prepared in ACPYPE and some general directions on the other simulation models available. For the detailed simulation, the FK506-binding protein from Plasmodium vivax complexed with the inhibitor D5 (PDB ID: 4mgv) will be used, and all files used will be provided. Note that this protocol will tell every option to be used to achieve the same results presented, but these options are not necessarily the only ones available.

Visual Dynamics is an open-source tool that accelerates implementations and learning in molecular dynamics simulation using Gromacs. The presented protocol will guide you through the steps to perform a protein-ligand simulation prepared in ACPYPE with ease and general steps to other simulation models.

Biyokimya

Molecular Dynamics Simulations with Visual Dynamics for Protein-Ligand Complex Studies

To begin, open the Visual Dynamics or VD webpage and click on login to access the system login screen. After logging in, the simulation submission area, tutorials, and usage statistics can be accessed. For APO enzymes simulation submission, click on new simulation in the sidebar and click on the button APO.Upload the free protein 4mgv. pdb file and select the AMBER94 Force field. Select the TIP3P water model, followed by the Cubic box.Select 0.5 nanometer distance between the protein and the box edge. Check the option run in our servers to execute the simulation. Using UCSF Chimera, open the protein ligand complex 4mgv.pdv, click residue, and set the code to D5I. Then under file, click save PDB, select save selected atoms only, set the file name to ligand. pdb, and click save.Go to the Bio2Byte ACPYPE server and submit the generated ligand. pdb file from the output files. Click on new simulation, followed by protein ligand.Upload the free protein 4mgv. pdb file and select the ligand files prepared in ACPYPE followed by MBER94 Force Field. Select the TIP3P water model followed by the Cubic box, and select 0.5 nanometer distance between protein and box edge.Check the option run in our servers to execute the simulation. Click on my simulations in the sidebar, and then on download MDP files to download the simulation configuration files used. Click commands to download the list of commands executed by the platform, and click GROMACS Log to download the LOG file containing GMX command outputs.Click results to download files generated by the GMX commands, and finally, click figure graphics to download graphs for analyzing each simulation step in image and XVG format to the computer. The protein backbone exhibited a root mean square deviation of less than 2.5 angstroms, and the radius of duration showed that the protein maintained its compactness in X, Y, and Z coordinates during the five nanosecond simulation. The average fluctuation distance of each amino acid in the protein structure, as shown by root mean square fluctuation, remained consistent throughout the five nanosecond simulation.The system stabilized with a maximum force of less than 1000 kilojoules per mol per nanometer during the energy minimization process.