2019
CaverDock: a molecular docking-based tool to analyse ligand transport through protein tunnels and channels
VÁVRA, Ondřej; Jiří FILIPOVIČ; Jan PLHÁK; David BEDNÁŘ; Sérgio Manuel MARQUES et al.Basic information
Original name
CaverDock: a molecular docking-based tool to analyse ligand transport through protein tunnels and channels
Name in Czech
CaverDock: na molekulovém dokingu založený nástroj k analýze transportu ligandu skrz tunely a kanály v proteinech
Authors
VÁVRA, Ondřej; Jiří FILIPOVIČ; Jan PLHÁK; David BEDNÁŘ; Sérgio Manuel MARQUES; Jan BREZOVSKÝ; Jan ŠTOURAČ; Luděk MATYSKA and Jiří DAMBORSKÝ
Edition
Bioinformatics, Oxford, Oxford University Press, 2019, 1367-4803
Other information
Language
English
Type of outcome
Article in a journal
Field of Study
10602 Biology , Evolutionary biology
Country of publisher
United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland
Confidentiality degree
is not subject to a state or trade secret
References:
Impact factor
Impact factor: 5.610
Marked to be transferred to RIV
Yes
RIV identification code
RIV/00216224:14310/19:00110114
Organization unit
Faculty of Science
UT WoS
EID Scopus
Keywords in English
HALOALKANE DEHALOGENASE LINB; ENERGY LANDSCAPE; ACTIVE-SITE; DYNAMICS; MECHANISM; BINDING; RECOGNITION; KINETICS
Tags
International impact, Reviewed
Changed: 15/2/2023 22:12, Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D.
In the original language
Motivation Protein tunnels and channels are key transport pathways that allow ligands to pass between proteins’ external and internal environments. These functionally important structural features warrant detailed attention. It is difficult to study the ligand binding and unbinding processes experimentally, while molecular dynamics simulations can be time-consuming and computationally demanding. Results CaverDock is a new software tool for analysing the ligand passage through the biomolecules. The method uses the optimized docking algorithm of AutoDock Vina for ligand placement docking and implements a parallel heuristic algorithm to search the space of possible trajectories. The duration of the simulations takes from minutes to a few hours. Here we describe the implementation of the method and demonstrate CaverDock’s usability by: (i) comparison of the results with other available tools, (ii) determination of the robustness with large ensembles of ligands and (iii) the analysis and comparison of the ligand trajectories in engineered tunnels. Thorough testing confirms that CaverDock is applicable for the fast analysis of ligand binding and unbinding in fundamental enzymology and protein engineering.
In Czech
Motivace Tunely a kanály v proteinech jsou klíčové transportní cesty, které umožňují ligandům projít mezi vnějším a vnitřním prostředí proteinu. Tyto funkčně důležité strukturní vlastnosti přitahují detailní pozornost. Experimentální studium navázání a odchodu ligandu je složité, zatímco studium pomocí molekulové dynamiky může být časově a výpočetně náročné. Výsledky CaverDock je nový softwareový nástroj pro analýzu průchodu ligandu skrz biomolekuly. Tato metoda využívá optimalizovaný dokovací algoritmus z AutoDock Vina pro umístění ligandu a implementuje paralelní heuristický algoritmus k prohledávání prostoru možných trajektorií. Čas simulací vyžaduje od munut po několik hodin. V tomto článku vysvětlujeme implementaci metody a demonstrujeme použitelnost CaverDocku pomocí: (i) porovnání výsledků s ostatními dostupnými nástroji, (ii) určení robustnosti na velkém ensamblu ligandů a (iii) analýzy a porovnání trajektorií ligandu v uměle modifikovaných tunelech. Testování potvrzuejže CaverDock je použitelný pro rychlou analýzu navázání a odchodu ligandu ve fundamentální enzymologii a proteinovém inženýrství.
Links
| EF16_013/0001761, research and development project |
| ||
| LM2015047, research and development project |
| ||
| LM2015055, research and development project |
| ||
| LM2015085, research and development project |
| ||
| 814418, interní kód MU |
|
