Визуальная молекулярная динамика
 Скриншот ВМД 1.8.3. | |
| Оригинальный автор(ы) | Уильям Хамфри, Эндрю Далк, Клаус Шультен , Джон Стоун |
|---|---|
| Разработчик(и) | Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне |
| Первоначальный выпуск | 4 июля 1995 г |
| Стабильная версия | 1.9.4 альфа 55 / Октябрь 2021 г |
| Написано в | С |
| Операционная система | macOS , Unix , Windows |
| Доступно в | Английский |
| Тип | Молекулярное моделирование |
| Лицензия | Для конкретного дистрибутива [1] |
| Веб-сайт | www |
Visual Molecular Dynamics ( VMD ) — молекулярного моделирования и визуализации компьютерная программа . [2] VMD разработан в основном как инструмент для просмотра и анализа результатов моделирования молекулярной динамики. Он также включает инструменты для работы с объемными данными, данными последовательности и произвольными графическими объектами. Молекулярные сцены можно экспортировать во внешние инструменты рендеринга, такие как POV-Ray , RenderMan , Tachyon , Язык моделирования виртуальной реальности ( VRML ) и многие другие. Пользователи могут запускать свои собственные сценарии Tcl и Python в VMD, поскольку он включает встроенные интерпретаторы Tcl и Python. VMD работает на Unix , Apple Mac macOS и Microsoft Windows . [3] VMD доступен некоммерческим пользователям по лицензии для конкретного дистрибутива, которая разрешает как использование программы, так и изменение ее исходного кода бесплатно. [4]
История
[ редактировать ]
VMD был разработан под эгидой главного исследователя Клауса Шультена в группе теоретической и вычислительной биофизики Института передовых наук и технологий Бекмана Иллинойского университета в Урбане-Шампейне . [5] [6] Программа-предшественник под названием VRChem была разработана в 1992 году Майком Крогом, Уильямом Хамфри и Риком Куфрином. Первоначальную версию VMD написали Уильям Хамфри, Эндрю Далк, Кен Хамер, Джон Лич и Джеймс Филлипс. [7] Он был выпущен в 1995 году. [7] [8] Самые ранние версии VMD были разработаны для рабочих станций Silicon Graphics , а также могли работать в автоматической виртуальной среде пещеры (CAVE) и взаимодействовать с моделированием наномасштабной молекулярной динамики ( NAMD ). [2] ВМД получили дальнейшее развитие А. Далке, У. Хамфри, Дж. Ульрихом в 1995–1996 гг., а затем Сергеем Израилевым и Дж. Стоуном в 1997–1998 гг. В 1998 году Джон Стоун стал основным разработчиком VMD, портировав VMD на многие другие операционные системы Unix и завершив первую полнофункциональную версию OpenGL . [9] Первая версия VMD для платформы Microsoft Windows была выпущена в 1999 году. [10] В 2001 году Джастин Галлингсруд, Пол Грейсон и Джон Стоун добавили поддержку устройств с тактильной обратной связью и продолжили разработку интерфейса между VMD и NAMD для выполнения интерактивного молекулярно-динамического моделирования. [11] [12] В последующих разработках Джорди Коэн, Гуллингсруд и Стоун полностью переписали графические пользовательские интерфейсы, добавили встроенную поддержку отображения и обработки объемных данных. [13] и использование языка шейдеров OpenGL . [14]
Межпроцессное взаимодействие
[ редактировать ]VMD может общаться с другими программами через Tcl / Tk . [3] Эта связь позволяет разрабатывать несколько внешних плагинов, работающих вместе с VMD. Эти плагины расширяют набор функций и инструментов VMD, делая его одним из наиболее часто используемых программ в области вычислительной химии , биологии и биохимии.
Вот список некоторых плагинов VMD, разработанных с использованием Tcl/Tk:
- Delphi Force — расчет и визуализация электростатической силы [15]
- Плагин Pathways — определяет доминирующие пути переноса электронов и оценивает электронное туннелирование донор-акцептор.
- Плагин Check Sidechains — проверяет и помогает выбрать наилучшую ориентацию и состояние протонирования для боковых цепей Asn, Gln и His.
- Плагин MultiMSMS — кэширует вычисления MSMS для ускорения анимации последовательности кадров.
- Interactive Essential Dynamics — Интерактивная визуализация существенной динамики.
- Mead Ionize — улучшенная версия автоионизации для сильно заряженных систем.
- Скрипты VMD Андрея Анишкина — Множество полезных скриптов VMD для визуализации и анализа.
- RMSD Trajectory Tool — разрабатываемая версия плагина RMSD для траекторий.
- Инструмент кластеризации — визуализируйте кластеры конформаций структуры.
- iTrajComp — интерактивный инструмент сравнения траекторий
- Swap — атомарная замена координат для улучшения выравнивания RMSD.
- Intervor — извлечение и отображение интерфейса белок-белок
- SurfVol — Измерение площади поверхности и объема белков [16]
- vmdICE — Плагин для вычисления RMSD, RMSF, SASA и других изменяющихся во времени величин. [17]
- molUP — плагин VMD для обработки вычислений QM и ONIOM с использованием гауссовского программного обеспечения. [18]
- Магазин VMD — расширения VMD, которые помогают пользователям находить, устанавливать и обновлять другие плагины VMD. [19]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лицензия ВМД
- ^ Jump up to: а б Хамфри, Уильям; Далк, Эндрю; Шультен, Клаус (февраль 1996 г.). «ВМД: Визуальная молекулярная динамика». Журнал молекулярной графики . 14 (1): 33–38. дои : 10.1016/0263-7855(96)00018-5 . ПМИД 8744570 .
- ^ Jump up to: а б «Руководство пользователя VMD, версия 1.9.1» (PDF) . Массачусетский технологический институт . Ресурс NIH по макромолекулярному моделированию и биоинформатике . Проверено 29 января 2012 г.
- ^ «Лицензия ВМД» . Группа теоретической и вычислительной биофизики . Центр макромолекулярного моделирования и биоинформатики НИЗ, Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Проверено 4 января 2016 г.
- ^ Шультен, Клаус. «Годовой отчет о ходе реализации программы биомедицинских технологий и технологий национальных институтов здравоохранения Департамента здравоохранения и социальных служб, номер гранта P41 RR05969» (PDF) . Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Проверено 5 января 2016 г.
- ^ Шультен, Клаус Дж. «Годовой отчет о ходе работы в области биомедицинских технологий Департамента здравоохранения и социальных служб Службы общественного здравоохранения Национальных институтов здравоохранения Национального центра исследовательских ресурсов (01.08.10 – 31.07.11), номер гранта P41RR005969» (PDF) ) . Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Проверено 5 января 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «История выпусков VMD» . Группа теоретической и вычислительной биофизики . Центр макромолекулярного моделирования и биоинформатики НИЗ, Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Проверено 4 января 2016 г.
- ^ Бишоп, Том Коннор (4 июля 1995 г.). «Анонсируем программу VMD, версия 1.0» . Список вычислительной химии . CCL.Net.
- ^ «ВМД 1.3» . Группа теоретической и вычислительной биофизики . Центр макромолекулярного моделирования и биоинформатики НИЗ, Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Проверено 4 января 2016 г.
- ^ «ВМД 1.4» . Группа теоретической и вычислительной биофизики . Центр макромолекулярного моделирования и биоинформатики НИЗ, Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Проверено 4 января 2016 г.
- ^ Стоун, Джон Э.; Гуллингсруд, Джастин; Грейсон, Пол; Шультен, Клаус (2001). «Система интерактивного молекулярно-динамического моделирования» . Симпозиум ACM 2001 года по интерактивной 3D-графике . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 191–194.
- ^ Дреер, Матье; Пьюцци, Марк; Ахмед, тюрк; Матьетен, Шавент; и др. (2013). «Интерактивная молекулярная динамика: масштабирование до больших систем» (PDF) . Международная конференция по вычислительной науке, ICCS 2013, июнь 2013 г., Барселона, Испания . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Elsevier.
- ^ «ВМД 1.8» . Группа теоретической и вычислительной биофизики . Центр макромолекулярного моделирования и биоинформатики НИЗ, Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Проверено 4 января 2016 г.
- ^ «ВМД 1.8.7» . Группа теоретической и вычислительной биофизики . Центр макромолекулярного моделирования и биоинформатики НИЗ, Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Проверено 4 января 2016 г.
- ^ Ли, Лин; Цзя, Чжэ; Пэн, Юньхуэй; Чакраворти, Аргья; Солнце, Лексуан; Алексов, Эмиль (15 ноября 2017 г.). «Веб-сервер DelPhiForce: расчеты и визуализация электростатических сил и энергии» . Биоинформатика . 33 (22): 3661–3663. doi : 10.1093/биоинформатика/btx495 . ISSN 1367-4803 . ПМК 5870670 . ПМИД 29036596 .
- ^ Рибейру, Жуан В.; Тамамес, Хуан А.С.; Серкейра, Нуно MFSA; Фернандес, Педро А.; Рамос, Мария Дж. (01 декабря 2013 г.). «Volarea - инструмент биоинформатики для расчета площади поверхности и объема молекулярных систем». Химическая биология и дизайн лекарств . 82 (6): 743–755. дои : 10.1111/cbdd.12197 . ISSN 1747-0285 . ПМИД 24164915 . S2CID 45385688 .
- ^ Кнапп, Бернхард; Ледерер, Надя; Омасиц, Ульрих; Шрайнер, Вольфганг (1 декабря 2010 г.). «vmdICE: плагин для быстрой оценки моделирования молекулярной динамики с использованием VMD». Журнал вычислительной химии . 31 (16): 2868–2873. дои : 10.1002/jcc.21581 . ISSN 1096-987X . ПМИД 20928849 . S2CID 674918 .
- ^ Фернандес, Энрике; Рамос, Мария Жуан; Серкейра, Нуно MFSA (2018). «molUP: плагин VMD для обработки расчетов QM и ONIOM с использованием гауссовского программного обеспечения». Журнал вычислительной химии . 39 (19): 1344–1353. дои : 10.1002/jcc.25189 . ПМИД 29464735 . S2CID 3413848 .
- ^ Фернандес, Энрике С.; Соуза, Сержио Ф.; Серкейра, Нуну MFSA (25 ноября 2019 г.). «Магазин VMD — плагин VMD для просмотра, обнаружения и установки расширений VMD» . Журнал химической информации и моделирования . 59 (11): 4519–4523. дои : 10.1021/acs.jcim.9b00739 . ISSN 1549-9596 . ПМИД 31682440 . S2CID 207893960 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]