Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

DelPhi - это научное приложение, которое вычисляет электростатические потенциалы внутри и вокруг макромолекул и соответствующие электростатические энергии. Он включает эффекты экранирования, опосредованного ионной силой, путем оценки уравнения Пуассона-Больцмана в конечном числе точек в трехмерной сетке. DelPhi обычно используется в науке о белках для визуализации изменений электростатики вдоль поверхности белка или другой макромолекулярной поверхности и для расчета электростатических компонентов различных энергий. [1]

Развитие [ править ]

Одна из основных проблем моделирования электростатического потенциала биологических макромолекул заключается в том, что они существуют в воде с заданной ионной силой и имеют неправильную форму. Аналитические решения соответствующего уравнения Пуассона-Больцмана (PBE) недоступны для таких случаев, и распределение потенциала можно найти только численно. DelPhi, разработанный в лаборатории профессора Барри Хонига в 1986 году, был первым решателем PBE, который использовали многие исследователи. Широкая популярность DelPhi обусловлена ​​его скоростью, точностью (расчет свободной электростатической энергии лишь незначительно зависит от разрешения сетки) и способностью работать с сеткой очень больших размеров.

Особенности [ править ]

Дополнительные функции, такие как присвоение различных диэлектрических постоянных различным областям пространства, сглаживание функции распределения диэлектрика на основе Гаусса, [2] моделирование геометрических объектов и распределений заряда, а также обработка систем, содержащих смешанные солевые растворы, также привлекали многих исследователей. В дополнение к типичной потенциальной карте DelPhi может генерировать и выводить рассчитанное распределение либо диэлектрической проницаемости, либо концентрации ионов, предоставляя биомедицинскому сообществу дополнительные инструменты для их исследований. [3] [4] [5]

Файлы PDB обычно используются в качестве входных данных для вычислений DelPhi. Другими обязательными входными данными являются файл атомных радиусов и файл заряда. [6] Файлы двоичного потенциала, выводимые из DelPhi, можно просматривать в большинстве молекулярных программ просмотра, таких как UCSF Chimera , Jmol и VMD , и их можно либо отображать на поверхности, либо визуализировать с фиксированной отсечкой. [7]

Версии [ править ]

Дистрибутив Delphi поставляется как в виде последовательного, так и параллельного кода, работает в системах Linux , Mac OS X и Microsoft Windows , а исходный код доступен на языках программирования Fortran 95 и C ++ . DELPHI также реализован в виде доступного веб-сервера. [8] DELPHI также использовался для создания сервера, который предсказывает pKa биологических макромолекул, таких как белки, РНК и ДНК, к которым можно получить доступ через Интернет. [9]

DelPhi v.7 распространяется в четырех версиях:

  1. Версия IRIX, скомпилированная под операционной системой IRIX 6.5, 32 бита, с использованием компиляторов f77 и cc.
  2. Версия IRIX, скомпилированная под операционной системой IRIX 6.5, 64 бита, с использованием компиляторов f77 и cc.
  3. Версия LINUX, скомпилированная под Red Hat 7.1, операционная система ядра 2.4.2, с использованием компиляторов GNU gfortran,
  4. Версия для ПК, скомпилированная под операционной системой Windows с использованием компиляторов Microsoft Developer Studio C ++ и Fortran.

Их способ работы очень похож; однако неожиданные различия могут возникнуть из-за разной числовой точности или из-за переноса программного обеспечения на разные архитектуры. Например, в версии для ПК в настоящее время не рассчитывается прошедшее время.

Каждый дистрибутив содержит один исполняемый файл (с именем delphi или delphi.exe), исходные коды (с соответствующим make-файлом, когда это необходимо) и несколько рабочих примеров.

См. Также [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Rohs R, West SM, Сосинский А, Лю Р, Манн Р., Хонига B (октябрь 2009). «Роль формы ДНК в распознавании белок-ДНК» . Природа . 461 (7268): 1248–53. DOI : 10,1038 / природа08473 . PMC  2793086 . PMID  19865164 .
  2. ^ Li L, Li C, Zhang Z, Alexov E (2013). «О диэлектрической« константе »белков: гладкая диэлектрическая функция для макромолекулярного моделирования и ее реализация в DelPhi» . Журнал химической теории и вычислений . 9 (4): 2126–2136. DOI : 10.1021 / ct400065j . PMC 3622359 . PMID 23585741 .  
  3. ^ "Программное обеспечение: DelPhi" . Honig Lab . Колумбийский университет.
  4. ^ Rocchia Вт, Шридхаран S, Николс А, Alexov Е, Chiabrera А, Хонига В (2002). «Быстрое построение молекулярной поверхности на основе сетки и использование индуцированного поверхностного заряда для расчета энергии поля реакции: приложения к молекулярным системам и геометрическим объектам». Журнал вычислительной химии . 23 (1): 128–37. DOI : 10.1002 / jcc.1161 . PMID 11913378 . 
  5. ^ Ли Л., Ли С, Саркар, Чжан Дж, Уитхам С., Чжан З, Ван Л., Смит Н., Петух М., Алексов Э. (2012). «DelPhi: комплексный пакет для программного обеспечения DelPhi и связанных ресурсов» . BMC Biophysics . 5 : 9. дои : 10,1186 / 2046-1682-5-9 . PMC 3463482 . PMID 22583952 .  
  6. ^ "Файлы параметров DelPhi" .
  7. ^ Руководство DelPhi
  8. ^ "Веб-сервер DelPhi" .
  9. ^ "Веб-сервер DelPhiPka" .