Делфи
 Линии электростатического поля белка ослабления связывания РНК TRAP---trp (ID PDB: 2EXS). Синий и красный цвета представляют положительную и отрицательную полярность соответственно. Линии поля указывают направления электростатических сил, окружающих белок. | |
| Оригинальный автор(ы) | Барри Хониг |
|---|---|
| Разработчик(и) | Команда разработчиков DelPhi |
| Операционная система | Linux , Mac OS X , Microsoft Windows |
| Веб-сайт | компбио |
DelPhi — это научное приложение, которое рассчитывает электростатические потенциалы внутри и вокруг макромолекул и соответствующие электростатические энергии. Он включает в себя эффекты ионной силой , опосредованного скрининга , путем оценки уравнения Пуассона-Больцмана в конечном числе точек внутри трехмерной сетки. DelPhi обычно используется в науке о белках для визуализации изменений электростатики вдоль поверхности белка или другой макромолекулярной поверхности, а также для расчета электростатических компонентов различных энергий. [1]
Разработка
[ редактировать ]Одной из основных проблем моделирования электростатического потенциала биологических макромолекул является то, что они существуют в воде при заданной ионной силе и имеют неправильную форму. Аналитические решения соответствующего уравнения Пуассона-Больцмана (PBE) для таких случаев недоступны, и распределение потенциала можно найти только численно. DelPhi, разработанный в лаборатории профессора Барри Хонига в 1986 году, был первым решателем PBE, используемым многими исследователями. Широкая популярность DelPhi обусловлена его скоростью, точностью (расчет электростатической свободной энергии лишь незначительно зависит от разрешения сетки) и способностью обрабатывать чрезвычайно большие размеры сетки.
Функции
[ редактировать ]Дополнительные функции, такие как присвоение разных диэлектрических проницаемостей различным областям пространства, плавная функция распределения диэлектриков на основе Гаусса, [2] моделирование геометрических объектов и распределений зарядов, а также обработка систем, содержащих растворы смешанных солей, также привлекли многих исследователей. В дополнение к типичной карте потенциала DelPhi может генерировать и выводить расчетное распределение либо диэлектрической проницаемости, либо концентрации ионов, предоставляя биомедицинскому сообществу дополнительные инструменты для исследований. [3] [4] [5]
Файлы Pdb обычно используются в качестве входных данных для расчетов DelPhi. Другими необходимыми входными данными являются файл атомных радиусов и файл заряда.. [6] Файлы двоичного потенциала, полученные из DelPhi, можно просмотреть в большинстве программ просмотра молекулярных данных, таких как UCSF Chimera , Jmol и VMD , и их можно либо нанести на карту на поверхности, либо визуализировать с фиксированным пороговым значением. [7]
Версии
[ редактировать ]Дистрибутив Delphi поставляется в виде последовательного и параллельного кода, работает в системах Linux , Mac OS X и Microsoft Windows , а исходный код доступен на Fortran 95 и C++ языках программирования . DELPHI также реализован в виде доступного веб-сервера. [8] DELPHI также использовался для создания сервера, который предсказывает значения pKa биологических макромолекул, таких как белки, РНК и ДНК, к которым можно получить доступ через Интернет. [9]
DelPhi v.7 распространяется в четырех версиях:
- Версия IRIX, скомпилированная под 32-битной операционной системой IRIX 6.5, с использованием компиляторов f77 и cc.
- Версия IRIX, скомпилированная под операционной системой IRIX 6.5, 64 бита, с использованием компиляторов f77 и cc.
- Версия LINUX, скомпилированная под операционной системой Red Hat 7.1, ядро 2.4.2, с использованием компиляторов GNU gfortran,
- Версия для ПК, скомпилированная под операционной системой Windows с использованием компиляторов Microsoft Developer Studio C++ и Fortran.
Их методы работы очень похожи; однако могут возникнуть неожиданные различия из-за разной числовой точности или переноса программного обеспечения на разные архитектуры. Например, прошедшее время в версии для ПК в настоящее время не рассчитывается.
Каждый дистрибутив содержит один исполняемый файл (с именем delphi или delphi.exe), исходные коды (с соответствующим make-файлом при необходимости) и несколько рабочих примеров.
См. также
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рохс Р., Вест С.М., Сосинский А., Лю П., Манн Р.С., Хониг Б. (октябрь 2009 г.). «Роль формы ДНК в распознавании белка-ДНК» . Природа . 461 (7268): 1248–53. дои : 10.1038/nature08473 . ПМК 2793086 . ПМИД 19865164 .
- ^ Ли Л, Ли С, Чжан З, Алексов Э (2013). «О диэлектрической «константе» белков: гладкая диэлектрическая функция для макромолекулярного моделирования и ее реализация в DelPhi» . Журнал химической теории и вычислений . 9 (4): 2126–2136. дои : 10.1021/ct400065j . ПМЦ 3622359 . ПМИД 23585741 .
- ^ «Программное обеспечение: DelPhi» . Хонигская лаборатория . Колумбийский университет.
- ^ Роккиа В., Шридхаран С., Николлс А., Алексов Е., Кьябрера А., Хониг Б. (2002). «Быстрое построение молекулярной поверхности на основе сетки и использование индуцированного поверхностного заряда для расчета энергий реакционного поля: приложения к молекулярным системам и геометрическим объектам». Журнал вычислительной химии . 23 (1): 128–37. дои : 10.1002/jcc.1161 . ПМИД 11913378 . S2CID 12076714 .
- ^ Ли Л, Ли С, Саркар С, Чжан Дж, Уитэм С, Чжан З, Ван Л, Смит Н, Петух М, Алексов Е (2012). «DelPhi: комплексный пакет программного обеспечения DelPhi и связанных с ним ресурсов» . БМК Биофизика . 5 :9. дои : 10.1186/2046-1682-5-9 . ПМЦ 3463482 . ПМИД 22583952 .
- ^ «Файлы параметров DelPhi» .
- ^ Руководство DelPhi
- ^ «Веб-сервер DelPhi» .
- ^ «Веб-сервер DelPhiPka» .