J 2020

CaverDock: A Novel Method for the Fast Analysis of Ligand Transport

FILIPOVIČ, Jiří, Ondřej VÁVRA, Jan PLHÁK, David BEDNÁŘ, Sérgio Manuel MARQUES et. al.

Základní údaje

Originální název

CaverDock: A Novel Method for the Fast Analysis of Ligand Transport

Název česky

CaverDock: nová metoda pro rychlou analýzu transportu ligandu

Autoři

FILIPOVIČ, Jiří (203 Česká republika, garant, domácí), Ondřej VÁVRA (203 Česká republika, domácí), Jan PLHÁK (203 Česká republika, domácí), David BEDNÁŘ (203 Česká republika, domácí), Sérgio Manuel MARQUES (620 Portugalsko, domácí), Jan BREZOVSKÝ (203 Česká republika, domácí), Luděk MATYSKA (203 Česká republika, domácí) a Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, domácí)

Vydání

IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics, Los Alamitos, IEEE Computer Society, 2020, 1545-5963

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Impakt faktor

Impact factor: 3.710

Kód RIV

RIV/00216224:14610/20:00115044

Organizační jednotka

Ústav výpočetní techniky

DOI

http://dx.doi.org/10.1109/TCBB.2019.2907492

UT WoS

000576418300015

Klíčová slova česky

molekulový doking; analýza tunelu; transport ligandu; design léčiv; numerická optimalizace; silové pole s omezeními; diskretizace objemu

Klíčová slova anglicky

molecular docking; tunnel analysis; ligand transport; drug design; numerical optimization; restrained force field; volume discretization

Štítky

J-D1, rivok

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 17. 2. 2023 20:52, Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D.

Anotace

ORIG CZ

V originále

Here we present a novel method for the analysis of transport processes in proteins and its implementation called CaverDock. Our method is based on a modified molecular docking algorithm. It iteratively places the ligand along the access tunnel in such a way that the ligand movement is contiguous and the energy is minimized. The result of CaverDock calculation is a ligand trajectory and an energy profile of transport process. CaverDock uses the modified docking program Autodock Vina for molecular docking and implements a parallel heuristic algorithm for searching the space of possible trajectories. Our method lies in between the geometrical approaches and molecular dynamics simulations. Contrary to the geometrical methods, it provides an evaluation of chemical forces. However, it is far less computationally demanding and easier to set up compared to molecular dynamics simulations. CaverDock will find a broad use in the fields of computational enzymology, drug design and protein engineering. The software is available free of charge to the academic users at https://loschmidt.chemi.muni.cz/caverdock/.

Česky

Prezentujeme novou metodu pro analýzu transportních procesů v proteinech a její implementaci jménem CaverDock. Naše metoda je založena na modifikovaném algoritmu molekulového dokingu. Metoda spočívá v iterativním umísťování ligandu v přístupovém tunelu tak, že je pohyb ligandu souvislý a jeho energie minimalizovaná. Výsledkem výpočtu CaverDocku je trajektorie ligandu a energetický profil jeho transportu. CaverDock využívá modifikovaný program pro doking AutoDock Vina a implementuje paralelní heuristický algoritmus pro prohledávání prostoru možných trajektorií. Naše metoda leží mezi geometrickými přístupy a molekulovou dynamikou. Na rozdíl od geometrických metod poskytuje chemické síly. Je nicméně méně výpočetně náročná a jednodušší k nastavení než simulace založené na molekulové dynamice. CaverDock najde široké využití v oblasti výpočetní enzymologie, návrhu léčiv a proteinového inženýrství. Software je k dispozici zdarma pro akademické účely na https://loschmidt.chemi.muni.cz/caverdock/.

Návaznosti

EF16_013/0001802, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud
LM2015047, projekt VaV
Název: Česká národní infrastruktura pro biologická data (Akronym: ELIXIR-CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Česká národní infrastruktura pro biologická data
LM2015055, projekt VaV
Název: Centrum pro systémovou biologii (Akronym: C4SYS)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, The national infrastructure C4SYS - Centre for Systems Biology
LM2015085, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
MUNI/M/1888/2014, interní kód MU
Název: Pokročilé hybridní metody studia transportních procesů v proteinech a jejich využití v designu biokatalyzátorů
Investor: Masarykova univerzita, Pokročilé hybridní metody studia transportních procesů v proteinech a jejich využití v designu biokatalyzátorů, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty
Zobrazeno: 12. 11. 2024 06:43