![]() Comentarii Adauga Comentariu _ Noul set de instrumente face simulările de dinamică moleculară mai accesibile![]() _ Noul set de instrumente face moleculară simulările de dinamică mai accesibileSimulările de dinamică moleculară (MD) au devenit un instrument puternic în domeniile în continuă creștere ale biologiei moleculare și dezvoltării de medicamente. În timp ce există multe tehnici de simulare MD, MD de selecție în cascadă paralelă (PaCS-MD) este una deosebit de utilă atunci când se studiază plierea (sau „conformarea”) proteinelor sau interacțiunile dintre proteine și liganzi. Ceea. al acestei metode constă în rularea mai multor simulări MD în paralel, explorând astfel diferite conformații posibile simultan. Folosind criterii de selecție atent elaborate, conformațiile promițătoare pot fi detectate automat în „instantanee temporale” și investigate în continuare. Această strategie accelerează foarte mult descoperirea interacțiunilor moleculare cheie și a proceselor dinamice care ajută oamenii de știință să înțeleagă mișcările funcționale ale proteinelor. Cu toate acestea, unul dintre obstacolele PaCS-MD este că utilizatorii trebuie să scrie scripturi personalizate pentru a executa MD-ul dorit. simulări. În aceste scripturi, ei trebuie să specifice condițiile inițiale și caracteristicile țintă, să selecteze software-ul MD de utilizat, să implementeze o procedură de clasare instantanee și să pregătească structurile inițiale pentru următorul ciclu de simulare. Acest proces, care poate fi destul de complex și predispus la erori, creează o barieră considerabilă de intrare pentru oamenii de știință interesați să folosească PaCS-MD. Din fericire, o echipă de cercetători de la Școala de Științe și Tehnologie a Vieții din Tokyo Institutul de Tehnologie din Japonia și-a propus recent să abordeze această problemă. În ultimul lor studiu, care a fost publicat în The Journal of Physical Chemistry B și condus de profesorul Akio Kitao, echipa a dezvoltat un pachet software numit PaCS-Toolkit pentru a face PaCS-MD mai accesibil și mai convenabil de utilizat. Un avantaj notabil al PaCS-Toolkit este că întregul proces de simulare este configurat printr-un singur fișier de configurare. În acest fișier, utilizatorii specifică parametri importanți pentru simulări, inclusiv tipul de PaCS-MD, numărul de simulări MD care urmează să fie rulate în paralel și reziduurile de proteine sau atomi de care să țină evidența ca criterii de selecție pentru ramurile paralele. PaCS-Toolkit preia acest fișier de configurare, alături de fișierele de intrare standard MD, și rulează simulări PaCS-MD conform software-ului MD specificat. Merită remarcat faptul că, deoarece pachetul este un software deschis scris în Python — un limbaj de programare popular — utilizatorii pot ajuta la îmbunătățirea PaCS-Toolkit și la extinderea funcționalităților acestuia. „Setul nostru de instrumente menține flexibilitatea, astfel încât noile funcții, biblioteci, și software-ul MD poate fi adăugat prin introducerea de clase responsabile în Python. Utilizatorii care pot programa în acest limbaj ar trebui să poată modifica codul PaCS-Toolkit și să implementeze noi metode, după cum este necesar”, spune prof. Kitao. „PaCS-Toolkit încorporează în mare măsură paralelizarea folosind MPI, GPU și pachetul de multiprocesare Python, permițând optimizarea timpului de calcul în funcție de resursele de calcul disponibile”, explică prof. Kitao. Pentru a prezenta potențialul setului lor de instrumente, cercetătorii au efectuat simulări PaCS-MD adaptate pentru trei aplicații diferite. Acestea au inclus plierea mini-proteinei chignolinei, mișcarea domeniilor proteice într-o enzimă SARS-CoV-2 și disocierea ligandului de la un receptor important de adenozină. „Luate împreună, rezultatele noastre indică faptul că PaCS -Setul de instrumente poate fi utilizat cu ușurință pentru a simula o mare varietate de dinamică pentru diferite tipuri de sisteme moleculare”, conchide prof. Kitao. Acest set de instrumente ar putea ajuta la deblocarea adevăratului potențial al simulărilor PaCS-MD în diverse domenii, permițând cercetătorilor interesați să facă lumină asupra proceselor moleculare complexe și să accelereze descoperirea medicamentelor.
Linkul direct catre PetitieCitiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:
|
|
|
Comentarii:
Adauga Comentariu