FILIPOVIČ, Jiří, Ondřej VÁVRA, Jan PLHÁK, David BEDNÁŘ, Sérgio Manuel MARQUES, Jan BREZOVSKÝ, Luděk MATYSKA and Jiří DAMBORSKÝ. CaverDock: A Novel Method for the Fast Analysis of Ligand Transport. IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics, Los Alamitos: IEEE Computer Society, 2019. ISSN 1545-5963. doi:10.1109/TCBB.2019.2907492.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name CaverDock: A Novel Method for the Fast Analysis of Ligand Transport
Name in Czech CaverDock: nová metoda pro rychlou analýzu transportu ligandu
Authors FILIPOVIČ, Jiří, Ondřej VÁVRA, Jan PLHÁK, David BEDNÁŘ, Sérgio Manuel MARQUES, Jan BREZOVSKÝ, Luděk MATYSKA and Jiří DAMBORSKÝ.
Edition IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics, Los Alamitos, IEEE Computer Society, 2019, 1545-5963.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10201 Computer sciences, information science, bioinformatics
Country of publisher United States of America
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW URL
Impact factor Impact factor: 3.015
Organization unit Institute of Computer Science
Doi http://dx.doi.org/10.1109/TCBB.2019.2907492
Keywords (in Czech) molekulový doking; analýza tunelu; transport ligandu; design léčiv; numerická optimalizace; silové pole s omezeními; diskretizace objemu
Keywords in English molecular docking; tunnel analysis; ligand transport; drug design; numerical optimization; restrained force field; volume discretization
Tags J-D1
Tags International impact, Reviewed
Changed by Changed by: RNDr. Jiří Filipovič, Ph.D., učo 72898. Changed: 1/4/2019 15:00.
Abstract
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/.
Abstract (in Czech)
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/.
Links
EF16_013/0001802, research and development projectName: CERIT Scientific Cloud
LM2015047, research and development projectName: Česká národní infrastruktura pro biologická data (Acronym: ELIXIR-CZ)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Large Infrastructures for Research, Development and Innovation
LM2015055, research and development projectName: Centrum pro systémovou biologii (Acronym: C4SYS)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Large Infrastructures for Research, Development and Innovation
MUNI/M/1888/2014, internal MU codeName: Pokročilé hybridní metody studia transportních procesů v proteinech a jejich využití v designu biokatalyzátorů
Investor: Masaryk University, Grant Agency of Masaryk University, Interdisciplinary research projects
PrintDisplayed: 14/8/2020 17:51