タンパク質の折りたたみを研究するためのオープンソースコードはありますか?


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暗黙的な溶媒和モデルの溶媒和パラメーターの影響をテストし、どのコードが小さなタンパク質のタンパク質フォールディングのスタンドアロンプ​​ログラムとして自由に利用できるか、そしてダイナミクスの代わりにエネルギー最小化アプローチを使用するので、分子動力学コードを探していません。


今日の最も重要な科学的問題の1つであり、GitHub FOSS Googleの大ヒットはほとんどありません。悲しみ。
Ciro Santilli冠状病毒审查六四事件法轮功

回答:


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最も人気のある分子動力学コードがされNAMDGROMACS、そしておそらくもデズモンド。これらのパッケージは無料で入手でき、ソースコードを無料で入手できるという意味で「オープンソース」です。ウィキペディアには、分子モデリング用のソフトウェアのリストがあり、他の優れたリンクが含まれている場合があります。

ただし、これらのコードも非常に複雑であるため、新しい溶媒和モデルをテストするなど、独自の変更を加える場合は、コードを理解しようとするだけでかなりの時間がかかる可能性があります。使いやすさが速度よりも優先される場合(おそらく、フォールディングのタイムスケールを調べている場合は完全ではない)、mmtkを確認すると、プログラムでPythonのカスタム分子動力学シミュレーションを実行できます。

スピードに関心があるが、本格的なシミュレーションパッケージのすべてではないが興味がある場合は、OpenMMmdcoreなどの分子動力学ライブラリにも興味がある可能性があります(免責事項:mdcoreは私の独自のソフトウェアプロジェクトです)。ただし、これらはあなた自身の側でかなり多くのプログラミングを必要とします。


どうもありがとう!詳細を伝えるのを忘れて、質問を更新しました。ちなみに、openmmとmdcoreの違いは何ですか?
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@フロー:実際、質問は完全に変更されました。namdとgromacsはどちらもエネルギーの最小化を行います。高価で複雑な部分は非結合力の評価であるため、OpenMMやmmtkなどのライブラリを使用してこれらを計算し、最小化することもできます。OpenMMとmdcoreの違いは、同じ問題を非常に異なる方法で解決することです:)
Pedro

優秀な!Gromacsによるエネルギー最小化については知りませんでした。それでは、この方法でタンパク質の折りたたみに使用されているかどうかを調べます。また、openmmはgpusに実装されていると思うので興味深いです。どの問題を参照していますか?Lo puedes contar?;)
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これは少し話題外ですが、「問題」は、マルチコアCPU、Cell / BEアーキテクチャ、GPUなどの共有メモリアーキテクチャにおける分子動力学です。OpenMMとmdcoreは、計算を並列化する方法が大きく異なりますが、どちらも、分散メモリMPIベースの並列化パラダイムに従うnamdまたはgromacsよりも互いに似ています。
ペドロ

わかりました、私はあなたの考えを理解していると思います。私の主な懸念は、あなたには、いくつかの新しいメモリ管理技術または同様にあまりにも多くの時間を費やすならばということである事が今後数年で非常に高速に変化する可能性があり、あなたのプロジェクトが時代遅れになる可能性
オープン方法

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ほかペドロさんの提案、あなたも見て可能性があり、量子エスプレッソとりわけを可能にし、カーパリネロ計算。これは(または少なくとも)Fortran 90で書かれています。


量子エスプレッソはこれまでにエネルギーベースのタンパク質折りたたみに使用されていますか?
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これは、QEの機能のリストです。quantum
Francesco

わかりました、「構造最適化」があることは明らかですが、1000原子程度の分子に使用されたことはありますか?
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「エネルギー最小化」という用語は通常、ポテンシャルエネルギーの最小化を指します。タンパク質の折りたたみシミュレーションでは、自由エネルギーを最小限に抑える必要があります。展開されたタンパク質に対して単純なエネルギー最小化を実行すると、すぐに極小値に陥ります。したがって、おそらく分子動力学が必要であり、エネルギーを徐々に低下させるために、シミュレーテッドアニーリングなどのプロトコルを使用します。ソフトウェアの提案については、ペドロによる回答を参照してください。


はい、私は自由エネルギーを意味しましたが、分子動力学を避けたいです
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エントロピーとコンホメーション空間のサンプリングを含む自由エネルギーが必要な場合は、2つのオプションがあります。単純なポテンシャル(通常は調和ポテンシャル)を使用して分析計算を行うか、非自明で現実的なポテンシャルを使用して実行します。サンプリング。サンプリングに関しては、多くの手法が開発されてきましたが、それらはすべて、分子動力学またはモンテカルロに要約されます。分子動力学は、タンパク質の特定のケースに対してはるかによく確立されています。
khinsen 2012

はい、私はあなたの一般的な答えに完全に同意しますが、私の問題は、適切ですぐに使用できる関連コードを見つけることです
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素晴らしいGUIを備えたパズルゲームのように見えるfolditと呼ばれる興味深いプログラムもありますが、バックグラウンドでは実際にタンパク質の折りたたみを研究しています。


しかし、コードはオープンソースですか?
開店

どうやらそうではないが、それはウィンドウズ、マック、そしてリナックスにも利用できる。Thoguh、この問題についての議論があります。オープンソース化を妨げる問題があると思います。最終的には私が想定しているオープンソースになるでしょう。
erhanturan
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