D 2019

Visual Analysis of Ligand Trajectories in Molecular Dynamics

JURČÍK, Adam, Katarína FURMANOVÁ, Jan BYŠKA, Vojtěch VONÁSEK, Ondřej VÁVRA et. al.

Základní údaje

Originální název

Visual Analysis of Ligand Trajectories in Molecular Dynamics

Autoři

JURČÍK, Adam (203 Česká republika, domácí), Katarína FURMANOVÁ (703 Slovensko, domácí), Jan BYŠKA (203 Česká republika, domácí), Vojtěch VONÁSEK (203 Česká republika), Ondřej VÁVRA (203 Česká republika, domácí), Pavol ULBRICH (703 Slovensko, domácí), Helwig HAUSER a Barbora KOZLÍKOVÁ (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Bangkok, Thailand, IEEE Pacific Visualization Symposium 2019, od s. 212-221, 10 s. 2019

Nakladatel

IEEE

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Thajsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Forma vydání

elektronická verze "online"

Kód RIV

RIV/00216224:14330/19:00107231

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

ISBN

978-1-5386-9226-4

ISSN

UT WoS

000502097000020

Klíčová slova anglicky

trajectory;ligand;protein;molecular dynamics;visualization;visual analysis

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 4. 2020 22:32, RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D.

Anotace

V originále

In many cases, protein reactions with other small molecules (ligands) occur in a deeply buried active site. When studying these types of reactions, it is crucial for biochemists to examine trajectories of ligand motion. These trajectories are predicted with in-silico methods that produce large ensembles of possible trajectories. In this paper, we propose a novel approach to the interactive visual exploration and analysis of large sets of ligand trajectories, enabling the domain experts to understand protein function based on the trajectory properties. The proposed solution is composed of multiple linked 2D and 3D views, enabling the interactive exploration and filtering of trajectories in an informed way. In the workflow, we focus on the practical aspects of the interactive visual analysis specific to ligand trajectories. We adapt the small multiples principle to resolve an overly large number of trajectories into smaller chunks that are easier to analyze. We describe how drill-down techniques can be used to create and store selections of the trajectories with desired properties, enabling the comparison of multiple datasets. In appropriately designed 2D and 3D views, biochemists can either observe individual trajectories or choose to aggregate the information into a functional boxplot or density visualization. Our solution is based on a tight collaboration with the domain experts, aiming to address their needs as much as possible. The usefulness of our novel approach is demonstrated by two case studies, conducted by the collaborating protein engineers.

Návaznosti

GA17-07690S, projekt VaV
Název: Metody identifikace a vizualizace tunelů pro flexibilní ligandy v dynamických proteinech (Akronym: FLigComp)
Investor: Grantová agentura ČR, Methods of Identification and Visualization of Tunnels for Flexible Ligands in Dynamic Proteins
MUNI/A/1040/2018, interní kód MU
Název: Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity 19 (Akronym: SKOMU)
Investor: Masarykova univerzita, Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity 19, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty