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AutoDock

AutoDock es un software de simulación de modelado molecular . Es especialmente eficaz para el acoplamiento proteína-ligando . AutoDock 4 está disponible bajo la Licencia Pública...

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AutoDock es un software de simulación de modelado molecular . Es especialmente eficaz para el acoplamiento proteína-ligando . AutoDock 4 está disponible bajo la Licencia Pública General GNU . AutoDock es una de las aplicaciones de software de acoplamiento más citadas en la comunidad de investigación. [ 1 ] Es utilizado por los proyectos FightAIDS@Home y OpenPandemics - COVID-19 ejecutados en World Community Grid , para buscar antivirales contra el VIH/SIDA y la COVID-19 . [ 2 ] En febrero de 2007, una búsqueda en el Índice de Citas ISI mostró que más de 1100 publicaciones habían sido citadas utilizando los artículos principales del método AutoDock. A partir de 2009, este número superó los 1200.

AutoDock Vina es el sucesor de AutoDock, significativamente mejorado en términos de precisión y rendimiento. [ 3 ] Está disponible bajo la licencia Apache .

Tanto AutoDock como Vina son mantenidos actualmente por Scripps Research , específicamente por el Centro de Biología Estructural Computacional (CCSB) dirigido por el Dr. Arthur J. Olson. [ 4 ] [ 5 ]

AutoDock es ampliamente utilizado y desempeñó un papel en el desarrollo del primer inhibidor de la integrasa del VIH-1 aprobado clínicamente por Merck & Co. [ 6 ] [ 7 ]

Programas

AutoDock consta de dos programas principales: [ 8 ]

  • AutoDock para el acoplamiento del ligando a un conjunto de cuadrículas que describen la proteína objetivo;
  • AutoGrid para el precalculo de estas cuadrículas.

El uso de AutoDock ha contribuido al descubrimiento de varios fármacos, incluidos los inhibidores de la integrasa del VIH-1. [ 6 ] [ 7 ] [ 9 ] [ 10 ]

Soporte de plataforma

AutoDock funciona en Linux , Mac OS X , SGI IRIX y Microsoft Windows . [ 11 ] Está disponible como paquete en varias distribuciones de Linux, incluidas Debian , [ 12 ] [ 13 ] Fedora , [ 14 ] y Arch Linux . [ 15 ]

La compilación de la aplicación en modo nativo de 64 bits en Microsoft Windows permite un funcionamiento más rápido del software con coma flotante. [ 16 ]

Versiones mejoradas

AutoDock para GPU

El equipo de investigación de AutoDock Scripps ha desarrollado rutinas de cálculo mejoradas utilizando OpenCL y CUDA . [ 17 ]

Esto se traduce en mejoras de velocidad observadas de hasta 4x (CPU de cuatro núcleos) y 56x (GPU) con respecto al AutoDock 4.2 serial original (Solis-Wets) en la CPU.

La versión CUDA se desarrolló en colaboración entre el equipo de investigación de Scripps y Nvidia [ 9 ] [ 17 ], mientras que la versión OpenCL se optimizó aún más con el apoyo del equipo IBM World Community Grid .

AutoDock Vina

AutoDock tiene un sucesor, AutoDock Vina, que cuenta con una rutina de búsqueda local mejorada y utiliza configuraciones de computadora multinúcleo/multi-CPU. [ 3 ]

Se ha observado que AutoDock Vina funciona significativamente más rápido en sistemas operativos Linux de 64 bits en varios proyectos de World Community Grid que utilizaron el software. [ 18 ]

AutoDock Vina se encuentra actualmente en la versión 1.2, lanzada en julio de 2021. [ 19 ] [ 20 ]

Mejoras y herramientas de terceros

Como proyecto de código abierto, AutoDock ha obtenido varias versiones mejoradas de terceros, tales como:

  • Scoring and Minimization with AutoDock Vina (smina) es una bifurcación de AutoDock Vina con soporte mejorado para el desarrollo de funciones de puntuación y minimización de energía. [ 21 ]
  • Off-Target Pipeline permite la integración de AutoDock dentro de proyectos más grandes. [ 22 ]
  • Consensus Scoring ToolKit proporciona una reevaluación de las poses de AutoDock Vina con múltiples funciones de puntuación y calibración de ecuaciones de puntuación de consenso. [ 23 ]
  • VSLAB es un complemento de VMD que permite el uso de AutoDock directamente desde VMD. [ 24 ]
  • PyRx proporciona una interfaz gráfica de usuario (GUI) intuitiva para ejecutar análisis virtuales con AutoDock. PyRx incluye un asistente de acoplamiento que permite ejecutar AutoDock Vina en la nube o en un clúster HPC. [ 25 ]
  • POAP es una herramienta basada en scripts de shell que automatiza AutoDock para el cribado virtual desde la preparación del ligando hasta el análisis posterior al acoplamiento. [ 26 ]
  • VirtualFlow permite realizar cribados virtuales ultragrandes en clústeres de computadoras y en la nube utilizando programas de acoplamiento basados ​​en AutoDock Vina, lo que permite analizar rutinariamente miles de millones de compuestos. [ 27 ]

aceleración FPGA

Utilizando chips programables generales como coprocesadores, específicamente el producto experimental OMIXON, [ 28 ] la aceleración estuvo dentro del rango de 10x a 100x la velocidad de la  CPU Intel Dual Core estándar de 2 GHz. [ 29 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Sousa SF, Fernandes PA, Ramos MJ (octubre de 2006). "Acoplamiento proteína-ligando: estado actual y desafíos futuros". Proteins . 65 (1): 15– 26. doi : 10.1002/prot.21082 . PMID 16862531 . S2CID 21569704 .  
  2. ↑ "Queremos detener las pandemias en seco" . IBM . 1 de abril de 2020. Consultado el 4 de abril de 2020 .
  3. 1 2 Trott O, Olson AJ (enero de 2010). "AutoDock Vina: mejora de la velocidad y precisión del acoplamiento con una nueva función de puntuación, optimización eficiente y multihilo" . Journal of Computational Chemistry . 31 (2): 455– 61. doi : 10.1002/jcc.21334 . PMC 3041641. PMID 19499576 .  
  4. ↑ "El Centro de Biología Estructural Computacional" . El Centro de Biología Estructural Computacional . 15 de mayo de 2020. Consultado el 15 de mayo de 2020 .
  5. ↑ "Arthur Olson | Investigación Scripps" . www.scripps.edu . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  6. 1 2 Goodsell DS, Sanner MF, Olson AJ, Forli S (agosto de 2020). "La suite AutoDock a los 30" . Protein Science . 30 (1): 31– 43. doi : 10.1002/pro.3934 . PMC 7737764. PMID 32808340 .  
  7. 1 2 Schames JR, Henchman RH, Siegel JS, Sotriffer CA, Ni H, McCammon JA (abril de 2004). "Descubrimiento de una nueva hendidura de unión en la integrasa del VIH". Journal of Medicinal Chemistry . 47 (8): 1879– 81. doi : 10.1021/jm0341913 . PMID 15055986 . 
  8. ↑ Park H, Lee J, Lee S (noviembre de 2006). "Evaluación crítica del sistema automatizado AutoDock como una nueva herramienta de acoplamiento para el cribado virtual". Proteins . 65 ( 3): 549– 54. doi : 10.1002/prot.21183 . PMID 16988956. S2CID 28351121 .  
  9. 1 2 Gupta G (26 de mayo de 2020). "En una carrera contrarreloj, se busca el asesino de la COVID entre mil millones de moléculas" . Nvidia . Archivado del original el 11 de junio de 2020. Recuperado el 26 de septiembre de 2020 .
  10. ↑ "Moléculas en movimiento: las simulaciones por computadora conducen a una mejor comprensión de las estructuras proteicas" . www.nsf.gov . 29 de julio de 2005. Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  11. ↑ "AutoDock — AutoDock" . autodock.scripps.edu . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  12. ↑ "Debian Package Tracker - autodocksuite" . tracker.debian.org . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  13. ↑ "Debian Package Tracker - autodock-vina" . tracker.debian.org . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  14. ↑ "Paquete autodocksuite" . apps.fedoraproject.org . Archivado del original el 1 de enero de 2020. Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  15. ↑ «AUR (es) - autodock-vina» . aur.archlinux.org . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  16. ↑ "Cómo compilar AutoDock como una aplicación nativa de Windows de 64 bits — AutoDock" . autodock.scripps.edu . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  17. 1 2 GitHub - ccsb-scripps/AutoDock-GPU: AutoDock para GPU usando OpenCL. , Centro de Biología Estructural Computacional, 23-08-2019 , consultado el 15-09-2019
  18. ↑ "Windows 10 o Linux" . World Community Grid . 31 de octubre de 2019. Consultado el 4 de abril de 2020 .
  19. ↑ ccsb-scripps/AutoDock-Vina , Centro de Biología Estructural Computacional, 2021-07-20 , consultado el 2021-07-20
  20. ↑ Eberhardt, Jerome; Santos-Martins, Diogo; Tillack, Andreas F.; Forli, Stefano (2021-07-19). "AutoDock Vina 1.2.0: Nuevos métodos de acoplamiento, campo de fuerza ampliado y enlaces de Python" . Journal of Chemical Information and Modeling . 61 (8): 3891– 3898. doi : 10.1021/acs.jcim.1c00203 . ISSN 1549-9596 . PMC 10683950. PMID 34278794 .   
  21. ↑ "smina" . SourceForge . Consultado el 15 de septiembre de 2019 .
  22. ↑ "Off-Target Pipeline" . sites.google.com . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  23. ↑ "Consensus Scoring ToolKit | optimización de la puntuación de consenso para el acoplamiento proteína-ligando" . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  24. ↑ "Haciendo que el acoplamiento y la visualización virtual sean lo más sencillos posible..." www.fc.up.pt . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  25. ↑ "Bienvenido al sitio web de PyRx" .
  26. ↑ Samdani A, Vetrivel U (junio de 2018). "POAP: una canalización multihilo paralela basada en GNU de open babel y la suite AutoDock para un cribado virtual de alto rendimiento mejorado". Computational Biology and Chemistry . 74 : 39–48 . doi : 10.1016/j.compbiolchem.2018.02.012 . PMID 29533817. S2CID 3849603 .  
  27. ↑ Gorgulla C, Boeszoermenyi A, Wang ZF, Fischer PD, Coote PW, Padmanabha Das KM, et al. (abril de 2020). " Una plataforma de descubrimiento de fármacos de código abierto permite realizar cribados virtuales ultragrandes" . Nature . 580 (7805): 663– 668. Bibcode : 2020Natur.580..663G . doi : 10.1038/s41586-020-2117-z . PMC 8352709. PMID 32152607. S2CID 212653203 .    
  28. ↑ "Omixon - Productos - Acoplamiento" . 5 de marzo de 2010. Archivado del original el 5 de marzo de 2010. Consultado el 22 de mayo de 2019 .
  29. ↑ Pechan I. Aceleración basada en FPGA del software de acoplamiento molecular AutoDock . BME MDA, un archivo digital completo. ISBN 9783981375411. Consultado el 22 de mayo de 2019 .
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