ICM-Pro

產品詳情

ICM-Pro可以使生物學家或化學家快速訪問高品質的互動式3D視圖的結構數據庫。在短短的幾秒鐘內,用戶可以瀏覽數百個感興趣的化合物并加載它們的結構,可以對序列進行結構分析(保守區或突變),三維結構的構建,研究藥物和蛋白或者是蛋白-蛋白的對接,可以研究表面的靜電或者是疏水性。

 



 美國Molsoft公司明星產品綜合的分子模擬研究平臺ICM-Pro


關于Molsoft
       
        Molsoft 公司成立于1994年,最初名為Biosoft,后于1995年更名為Molsoft.Molsoft公司的分子模擬技術以內部坐標力學的方法為基礎,為生物結構學的各種任務和合理的藥物設計提供了解決方案。
        ICM項目啟動于1985年,從此以后得到了持續的發展。 2000年, Abagyan博士的合作伙伴Maxim Totrov博士加入ICM成為ICM的首席科學家,2002年, Eugene Raush 作為高級軟件工程師加入該團隊。ICM擁有一個強大地管理研發和軟件研發團隊,充滿活力和創造力的環境讓Molsoft得以解決蛋白質組學和合理藥物設計中最棘手的問題。

關于ICM-Pro

        ICM-Pro可以使生物學家或化學家快速訪問高品質的互動式3D視圖的結構數據庫。在短短的幾秒鐘內,用戶可以瀏覽數百個感興趣的化合物并加載它們的結構,可以對序列進行結構分析(保守區或突變),三維結構的構建,研究藥物和蛋白或者是蛋白-蛋白的對接,可以研究表面的靜電或者是疏水性。

 

ICM-Docking—功能強大的柔性對接

  ICM-Docking是快速精確的分子對接軟件,支持小分子配體-蛋白、多肽-蛋白以及蛋白-蛋白的對接。同時該軟件也支持快速精確的對接優化。人性化的交互圖像顯示畫面和漸進式的使用說明使得軟件的操作更加簡單快捷。


      可以支持定義自變量的柔性對接,也可以對對接方案進行限定,如圖所示:可以考慮受體側鏈的柔性,不規則區域柔性。同時可以有六個可以自由變換的位置變量,或者是將此六個變量完全鎖定。


功能
 
自動分子處理
       在進行柔性對接之前,ICM-Docking可以對小分子配體進行準備工作,包括在局域拓撲連接的基礎上分配MMFF原子類型,為配體加氫,分配電荷以及分子中可旋轉鍵的識別。同時,ICM-Docking支持分子構象2D,3D之間的相互轉換。
可視化格點電勢
       在柔性對接對接位點的確認時采用可視化的格點電勢,使得對受體對接位點的確認更加方便快捷。
小分子配體對接 
       ICM-Docking提供了一系列獨特的工具來模擬配體和蛋白之間的相互作用,利用格點的相互作用電勢靈活的將全柔性的配體分子快速準確的對接進入受體蛋白分子中,同時允許用戶任意指定全原子顯示的蛋白受體某一側鏈的柔性。
       小分子配體的對接屬于多構象對接,在對接過程中,ICM-Docking使用了隨機的全局優化的方法產生配體的多構象,該過程將偽布朗的位置/扭轉角步驟和快速的局部梯度優化方法聯用。在優化算法中使用了連續可導的格點電勢以達到局部優化的盡快收斂。ICM的對接算法可以跟蹤分析優化軌跡以避免陷入次優構象,同時允許客戶進行高效的分子構象空間搜索。對接配體所在的蛋白結合口袋可以添加表面,同時可將蛋白或受體的相關特性投射到所添加的表面上。

 


蛋白-蛋白對接
  
     
ICM-Dock包含了一個得到廣泛驗證的非常成功的算法,該算法不僅可以進行蛋白-蛋白對接,還可以預測蛋白之間相互作用的位點。在進行蛋白-蛋白對接時利用格點電勢進行快速剛性的全局搜索,使用柔性側鏈進行誘導契合以得到最優的對接構象。使用ICM優化對接區域方法預測蛋白作用位點,并用顏色標注蛋白-蛋白相互作用的熱區,使用交互式表單針對每個氨基酸殘基的ODA進行預測。如果沒有預測的蛋白對接位點的話可以直接在整個蛋白表面對接。對接結果包含范德華作用,氫鍵作用,疏水作用,極性溶劑化能,脂性溶劑化能以及相關加權因子等。
  
       相關案例:
       1、ICM曾被用于從頭對接一個溶菌酶到相應的抗體上,精度達到1.6?(和晶體結構中配體構象的RMSD值) (Nature Struc.Biol., 1994, 1,259)。
       2、Maxim Totrov and Ruben Abagyan 使用ICM的偽布朗對接和ICM側鏈柔性限定等方法精確預測了β-內酰胺酶和蛋白抑制劑的結合方式(Nature Struc.Biol., 1996,3,290)。


多肽-蛋白對接

       ICM-Dock除了配體-蛋白對接和蛋白-蛋白對接以外,還可以進行蛋白和柔性多肽的對接,此時對接算法使用了ICM的OBMCM全局優化的方法,并且使用了格點電勢進行快速剛性的全局搜索。該對接過程和蛋白-蛋白對接相似,都屬于柔性對接,使用誘導契合的方法以得到最優的對接構象。

 

  

相關案例:
       1、含有SH2和PTB結構域的配體和蛋白的對接(Folding & Design, 1998, 3, 513)
       2、霍亂毒素衍生肽和抗體的無限制柔性對接(Structure, 1999, 7, 663)


操作:

有詳細的分步操作說明,針對每一步操作都有詳細的指導。用戶可以根據操作說明自行學習。
       采用圖形化界面,操作方便。具有多種動態視覺效果,如動態陰影、立體切割等,以及多種動畫控制演示。


參數修改:

允許用戶自行修改對接腳本,(該腳本用直觀的ICM分子模擬腳本語言編寫),以最大程度的滿足客戶的體系要求。
       限制性對接,配體分子的部分基團可以被自動處理,限定在受體的預定義的對接位點附近。


核心優勢:

誘導契合:對接的配體,受體蛋白甚至是短的多肽都可以有柔性構象,在對接時相互調整,誘導契合對接,以獲得最優化對接構象。
       高效,快速。ICM對接支持配體分子的多構象對接和多分子的同時對接(一次100個)。
       特殊的蒙特卡洛算法可以識別外消旋異構體
       可在集群的不同機器上運行多個作業

硬件需求:

100Mb的磁盤空間,1Gb或者更多的RAM(緩存空間)
       256MB以上的顯卡,推薦NVIDIA 512MB以上的顯卡

支持系統:

Windows 7/Vista/XP/NT/2000, 
       Linux/i386/AMD64, 
       SGI IRIX, 
       Mac OS X

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