Радиотехника
Издательство РАДИОТЕХНИКА

Издательство "Радиотехника":
научно-техническая литература.
Книги, журналы издательств ИПРЖР, РС-ПРЕСС, САЙНС-ПРЕСС


Тел.: (495) 625-9241

Каталог изданий
 

Динамика сложных систем — XXI век / №3 за 2013 г.

Статья в номере:

Высокопроизводительный программный комплекс моделирования конформационно-зависимых свойств белков в задачах рационального дизайна лекарственных препаратов

Ключевые слова:

Д.М. Спельников – мл. науч. сотрудник, Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. E-mail: pilule@ya.ru

С.Н. Князев – аспирант, Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. E-mail: srknyazev@gmail.com

М.А. Балахонцева – аспирант, Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. E-mail: m.balakhontseva@gmail.com

М.В. Буздалов – аспирант, Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. E-mail: mbuzdalov@gmail.com

Ю.Б. Порозов – к.м.н., зав. лабораторией, Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. E-mail: porozov@ifc.cnr.it

В.Г. Маслов – д.ф-м.н., доцент, Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. E-mail: maslov04@bk.ru

А.В. Бухановский – д. т. н., профессор, Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. E-mail: avb_mail@mail.ru

Представлен высокопроизводительный программный комплекс моделирования конформационно-зависимых свойств белков, который реализует весь цикл расчетов, применяемых при создании новых лекарственных препаратов. При этом распределенная архитектура комплекса на основе платформы CLAVIRE обеспечивает гибкость его настройки для решения различных классов задач и высокий потенциал масштабируемости в неоднородных вычислительных средах.
Список литературы:

  1. Gipson B., Hsu D., Kavraki L., Latombe J. Computational models of protein kinematics and dynamics: beyond simulation. Annual reviews of Analytical Chemistry // 2012. V. 5. P. 273–291.
  2. Accelrys – Scientific Enterprise Software for Chemical Research. www.accelrys.com
  3. CLAVIRE: e-Science infrastructure for data-driven computing / Knyazkov K. V., Kovalchuk S. V., Tchurov T. N., Maryin S. V., Boukhanovsky A. V. // Journal of Computational Science. 2012. Т. 3. № 6. P. 504–510.
  4. Karplus M., Kuriyan J. Molecular dynamics and protein function // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102. P. 6679–6685
  5. Yuriev E., Agostino M., Ramsland P. A. Challenges and advances in computational docking: 2009 in review // J. Mol. Recognit. 2011. V. 24. P. 149–164.
  6. Hansen N., Muller S. D., Koumoutsakos P. Reducing the Time Complexity of the Derandomized Evolution Strategy with Covariance Matrix Adaptation (CMA-ES) // Evolutionary Computation 11(1). 2003.Р. 1–18.
  7. GROMACS -A molecular dynamics package primarily designed for biomolecular systems such as proteins and lipids: режимдоступаwww.gromacs.org.
  8. Васильев В. Н., Бухановский А. В., Козлов С. А., Маслов В. Г., Розанов Н. Н. Высокопроизводительный программный комплекс моделирования наноразмерных атомно-молекулярных систем// Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2008. № 54. С. 3 –12.

High-performance workspace for conformational modeling in rational drug design

Keywords:

D.M. Spel'nikov – Junior Research Scientist, National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics

S.N. Knyazev – Researcher, National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics

M.A. Balakhontseva – Post-graduant Student, National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics

M.V. Buzdalov – Post-graduant Student, National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics

Y.B. Porozov – Ph. D. (Med.), National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, Head of Laboratory

V.G. Maslov – Dr. Sc. (Phys.-Math.), Associate Professor, National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics

A.V. Bukhanovskiy – Dr. Sc. (Eng.), Professor, National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics

The high-performance workspace for protein conformational modeling is discussed. There are three stages of the calculations in the workspace:

1) Protein conformational modeling

2) Docking conformations

3) Interaction analysis

The workspace were used for calculations of abl kinase and its mutants conformational properties. The docking and interaction analysis of imatinib, niloatinib and dasatinib were done. In silico experiments show that free binding energy decreases for interactions with mutants. Distributed workspace architecture based on CLAVIRE platform provides flexible tuning for wide range of problems such as homology modeling, docking, rescoring and combining them in workflows. Besides that, Distributed workspace architecture based on CLAVIRE platform provides high potential for scalability in heterogeneous computing environments.
References:

  1. Gipson B., Hsu D., Kavraki L., Latombe J. Computational models of protein kinematics and dynamics: beyond simulation. Annual reviews of Analytical Chemistry // 2012. V. 5. P. 273 – 291.
  2. Accelrys – Scientific Enterprise Software for Chemical Research. www.accelrys.com
  3. CLAVIRE: e-Science infrastructure for data-driven computing / Knyazkov K. V., Kovalchuk S. V., Tchurov T. N., Maryin S. V., Boukhanovsky A. V. // Journal of Computational Science. 2012. T. 3. № 6. P. 504 – 510.
  4. Karplus M., Kuriyan J. Molecular dynamics and protein function // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102. P. 6679 – 6685
  5. Yuriev E., Agostino M., Ramsland P. A. Challenges and advances in computational docking: 2009 in review // J. Mol. Recognit. 2011. V. 24. P. 149 – 164.
  6. Hansen N., Muller S. D., Koumoutsakos P. Reducing the Time Complexity of the Derandomized Evolution Strategy with Covariance Matrix Adaptation (CMA-ES) // Evolutionary Computation 11(1). 2003. R. 1 – 18.
  7. GROMACS -A molecular dynamics package primarily designed for biomolecular systems such as proteins and lipids: rezhim dostupa www.gromacs.org.
  8. Vasil'ev V. N., Buxanovskij A. V., Kozlov S. A., Maslov V. G., Rozanov N. N. Vy'sokoproizvoditel'ny'j programmny'j kompleks modelirovaniya nanorazmerny'x atomno-molekulyarny'x sistem // Nauchno-texnicheskij vestnik informaczionny'x texnologij, mexaniki i optiki. 2008. № 54. S. 3 – 12.

Поиcк по сайту
Яндекс.Погода
Пробки на Яндекс.Картах

© Издательство «РАДИОТЕХНИКА», 2004-2017            Тел.: (495) 625-9241                  Designed by [SWAP]Studio

      Северный флот в Великой Отечественной войне. РОБЕРТ ДИАМЕНТ. Фотоархив