Visual Dynamics è uno strumento open source che accelera le implementazioni e l'apprendimento nella simulazione della dinamica molecolare utilizzando Gromacs. Il protocollo presentato vi guiderà attraverso i passaggi per eseguire una simulazione proteina-ligando preparata in ACPYPE con facilità e i passaggi generali verso altri modelli di simulazione.
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Articolo metodologico
Nuove funzionalità di Visual Dynamics 3.0
In questo articolo
Sommario
Abstract
Visual Dynamics (VD) è uno strumento web che mira a facilitare l'uso e l'applicazione della Molecular Dynamics (MD) eseguita in Gromacs, consentendo agli utenti senza familiarità computazionale di eseguire simulazioni di breve durata per scopi di convalida, dimostrazione e insegnamento. È vero che i metodi quantistici sono i più accurati. Tuttavia, attualmente non esiste una fattibilità computazionale per eseguire gli esperimenti eseguiti da MD. Lo strumento qui descritto ha ricevuto continui miglioramenti nel corso degli ultimi due anni. Questo protocollo descriverà ciò che è necessario per eseguire una simulazione in VD con un complesso proteina-ligando precedentemente preparato in ACPYPE e alcune indicazioni generali sugli altri modelli di simulazione disponibili. Per la simulazione dettagliata, verrà utilizzata la proteina legante FK506 di Plasmodium vivax complessata con l'inibitore D5 (PDB ID: 4mgv) e verranno forniti tutti i file utilizzati. Si noti che questo protocollo indicherà ogni opzione da utilizzare per ottenere gli stessi risultati presentati, ma queste opzioni non sono necessariamente le uniche disponibili.
Introduzione
Secondo la definizione IUPAC, la MD è la procedura di simulazione che consiste nel calcolare il moto degli atomi in una molecola o di singoli atomi o molecole in solidi, liquidi e gas, secondo le leggi del moto di Newton. Le forze che agiscono sugli atomi, necessarie per simulare il loro movimento, sono comunemente calcolate utilizzando i campi di forza della meccanica molecolare1. Può essere applicato a qualsiasi fenomeno che cerchi di estrarre informazioni a livello molecolare e spesso atomico2.
La MD è una delle tecniche incorporate nella bioinformatica, in particolare nella bioinformatica ....
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Protocollo
1. Accesso al software e registrazione di un nuovo utente
- Visita la pagina Web di Visual Dynamics (VD). Clicca sull'icona +Registrati in alto a destra per creare un account. Registrati per utilizzare il software.
NOTA: Sono consentiti solo indirizzi e-mail istituzionali. L'utente riceverà una notifica via e-mail una volta approvata la registrazione. - Clicca su Accedi in alto a destra per accedere alla schermata di accesso al sistema. Compila i campi nome utente/e-mail e password e fai clic su Accedi. Dopo aver effettuato l'accesso, l'utente avrà accesso all'area di invio della si....
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Risultati
VD fornisce un'esecuzione di simulazione completamente autonoma che non richiede l'intervento dell'utente o risorse computazionali fornite dall'utente. Dopo aver inviato una simulazione all'esecuzione, l'utente può uscirne, spegnere i computer e la simulazione continuerà a essere eseguita. Consente inoltre agli utenti di accedere ai risultati da qualsiasi dispositivo, sia esso un laptop o un dispositivo mobile.
Come esempio di utilizzo della VD in modalità automatizzata attraverso il WEB, il t.......
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Discussione
Automatizzare i processi non è facile, ma è anche meno difficile che riprogrammare un sistema da zero. Gromacs è attualmente il software di simulazione molecolare più popolare ed è costantemente aggiornato. Il Dipartimento di Chimica Biofisica dell'Università di Groningen lo ha inizialmente sviluppato, ed è ora gestito dal Laboratorio di Scienze della Vita dell'Università di Stoccolma43.
Per ogni nuovo utente, l'apprendimento delle tecniche di simulazione è un percorso .......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto dalla Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), dalla Fundação para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico em Saúde (Fiotec), dall'Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Epidemiologia da Amazônia Ocidental - INCT-EpiAmO, dalla Fundação Rondônia de Amparo ao Desenvolvimento das Ações Científicas e Tecnológicas e à Pesquisa do Estado de Rondônia (FAPERO), il Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e il Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| ACPYPE Server | Bio2Byte | Disponibile presso | |
| software https://www.bio2byte.be/acpype/ GRACE | Plasma Laboratory presso il Weizmann Institute of Science | Disponibile all'indirizzo https://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/ | |
| Software GROMACS Team | GROMACS Istruzioni | per l'installazione all'indirizzo https://manual.gromacs.org/current/install-guide/index.html | |
| La struttura della proteina legante FK506 Da Plasmodium vivax complessato con l'inibitore D5 | RCSB Protein Data Bank | Disponibile all'indirizzo https://www.rcsb.org/structure/4mgv Contiene già il ligando complessato alla macromolecola. |
Riferimenti
- International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). The IUPAC Compendium of Chemical Terminology: The Gold Book. , International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Research Triangle Park, NC. (2019).
- Karplus, M., McCammon, J. A. Molecular dynamics simulations of biomolecules. Nat Str Biol. 9 (9), 646-652 (2002).<....
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Ristampe e permessi
