Внутренняя координатная механика

Механика внутренней координаты ( ICM ) — это программа и алгоритм для прогнозирования низкоэнергетических конформаций молекул путем выборки пространства внутренних координат ( длин связей , валентных углов и двугранных углов ), определяющих молекулярную геометрию . В ICM каждая молекула строится как дерево из входного атома , где каждый следующий атом строится итеративно из трех предыдущих атомов с помощью трех внутренних переменных. Кольца сохранялись жесткими или налагались с помощью дополнительных фиксаторов. ICM используется для моделирования пептидов и их взаимодействий с субстратами и коферментами . ^[1]

Программное обеспечение

ICM также представляет собой среду программирования для решения различных задач в области вычислительной химии и вычислительной структурной биологии , анализа последовательностей и рационального дизайна лекарств . Первоначальная цель заключалась в разработке алгоритмов энергетической оптимизации нескольких биополимеров относительно произвольного подмножества внутренних координат, таких как длины связей, валентные углы, торсионные углы и фазовые углы. Эффективный и общий метод глобальной оптимизации, который развился из исходного метода ICM, по-прежнему остается центральной частью программы. Именно этот базовый алгоритм используется для предсказания пептидов, моделирования гомологии и петель, гибкого докинга макромолекул и уточнения энергии. Однако сложность задач, связанных с предсказанием и анализом структуры, а также стремление к совершенству, компактности и последовательности привели к расширению программы на соседние области, такие как графика, химия, анализ последовательностей и поиск в базах данных, математика , статистика и построение графиков.

Первоначальное значение стало слишком узким, но название сохранилось. Текущая интегрированная оболочка ICM содержит сотни переменных, функций, команд, баз данных и веб-инструментов, новые алгоритмы прогнозирования и анализа структур в мощной, но компактной программе, которая до сих пор называется ICM. Семь основных областей сосредоточены на общем ядре языка-оболочки, а также анализе и визуализации данных.

Ссылки

^ Бай, Шудзю; Ду, Тяньчуань; Хосрави, Эбрагим (октябрь 2010 г.). «Применение механики внутренних координат для моделирования взаимодействия между 8R-липоксигеназой и ее субстратом» . БМК Биоинформатика . 11 (С6): С2. дои : 10.1186/1471-2105-11-S6-S2 . ПМК 3026367 . ПМИД 20946603 .

Абагян Р.А., Тотров М.М. Смещенная вероятность конформационного поиска Монте-Карло и электростатические расчеты для пептидов и белков. J. Mol. Биол., 235 , 983–1002, 1994 . ПМИД 8289329
Абагян Р.А., Тотров М.М., Кузнецов Д.А. ICM: новый метод моделирования и дизайна белков: приложения к докингу и предсказанию структуры по искаженной нативной конформации . Дж. Компьютер. Chem., 15 , 488–506, 1994 . дои : 10.1002/jcc.540150503
Тотров М.М., Абагян Р.А. Эффективное распараллеливание энергетических, поверхностных и производных вычислений для механики внутренних координат . Дж. Компьютер. Chem., 15 , 1105–1112, 1994 . дои : 10.1002/jcc.540151006

Внешние ссылки

Алгоритм NERF для эффективного преобразования последовательных торсионных углов в декартовы координаты.
www.molsoft.com
iSee (интерактивный структурно расширенный опыт)
EDS (сервер электронной плотности). Архивировано 2 июля 2017 г. на Wayback Machine (ICM поддерживает визуализацию электронной плотности).

[1] Бай, Шудзю; Ду, Тяньчуань; Хосрави, Эбрагим (октябрь 2010 г.). «Применение механики внутренних координат для моделирования взаимодействия между 8R-липоксигеназой и ее субстратом» . БМК Биоинформатика . 11 (С6): С2. дои : 10.1186/1471-2105-11-S6-S2 . ПМК 3026367 . ПМИД 20946603 .

[1]