Добавить новость
ru24.net
News in English
Май
2024

New Toolkit Makes Molecular Dynamics Simulations More Accessible!

0
New Toolkit Makes Molecular Dynamics Simulations More Accessible!

PaCS-Toolkit—a recently developed software package that will make it straightforward for researchers to run parallel cascade selection molecular dynamics (PaCS-MD) simulations, report scientists at Tokyo Tech. This versatile software, coded with Python, helps with the setup, optimization, and running of PaCS-MD simulations in various computing environments. The Toolkit offers a substantial boost to research progress in drug development and molecular studies by delivering comprehensive insights into peptide folding, protein domain motion, and ligand dissociation.

New Toolkit Makes Molecular Dynamics Simulations More Accessible!

Molecular dynamics (MD) simulations have become a powerful tool in the ever-growing fields of molecular biology and drug development. While many MD simulation techniques exist, parallel cascade selection MD (PaCS-MD) is a particularly useful one when studying the folding (or 'conformation') of proteins or the interactions between proteins and ligands.

The crux of this method consists of running multiple MD simulations in parallel, thereby exploring different possible conformations simultaneously. Using carefully crafted selection criteria, promising conformations can be detected automatically in 'temporal snapshots' and investigated further. This strategy greatly accelerates the discovery of key molecular interactions and dynamic processes that help scientists understand protein functional motions.

However, one of the hurdles of PaCS-MD is that users must write custom scripts to execute their desired MD simulations. In these scripts, they must specify the initial conditions and target features, select MD software to use, implement a snapshot ranking procedure, and prepare the initial structures for the next simulation cycle. This process, which can be quite complex and error-prone, creates a considerable entry barrier for scientists interested in using PaCS-MD.

Fortunately, a team of researchers from the School of Life Science and Technology at Tokyo Institute of Technology, Japan, recently set out to address this issue. In their latest study, which was published in The Journal of Physical Chemistry B and led by Professor Akio Kitao, the team developed a software package called PaCS-Toolkit to make PaCS-MD more accessible and convenient to use.

One notable advantage of PaCS-Toolkit is that the entire simulation process is set up via a single configuration file. In this file, the users specify important parameters for the simulations, including the type of PaCS-MD, the number of MD simulations to run in parallel, and the protein residues or atoms to keep track of as selection criteria for parallel branches.

PaCS-Toolkit takes this configuration file, alongside standard MD input files, and runs PaCS-MD simulations according to the MD software specified. Worth noting, that since the package is open software written in Python—a popular programming language—users can help improve PaCS-Toolkit and extend its functionalities. "Our toolkit maintains flexibility so that new features, libraries, and MD software can be added by introducing responsible classes in Python. Users who can program in this language should be able to modify the code of PaCS-Toolkit and implement new methods as needed," highlights Prof. Kitao.

Another crucial advantage of PaCS-Toolkit lies in its optimization and compatibility with different computing environments, be it an array of supercomputers with a message passing interface (MPI), servers equipped with multiple graphics cards (GPUs), or personal computers such as laptops. "PaCS-Toolkit heavily incorporates parallelization using MPI, GPU, and the multiprocessing package of Python, enabling optimization of the computation time depending on the available computational resources," explains Prof. Kitao.

To showcase the potential of their toolkit, the researchers conducted PaCS-MD simulations tailored for three different applications. These included the folding of the mini-protein chignolin, the motion of protein domains in a SARS-CoV-2 enzyme, and ligand dissociation from an important adenosine receptor. "Taken together, our results indicate that PaCS-Toolkit can be easily utilized to simulate a wide variety of dynamics for different types of molecular systems," concludes Prof. Kitao.

With any luck, this innovative toolkit will help unlock the true potential of PaCS-MD simulations in various fields, enabling interested researchers to shed light on complex molecular processes and accelerate drug discovery.

Reference

Authors :
Shinji Ikizawa1, Tatsuki Hori1, Tegar Nurwahyu Wijaya1,2, Hiroshi Kono1, Zhen Bai1, Tatsuhiro Kimizono1, Wenbo Lu1, Duy Phuoc Tran1, and Akio Kitao1,*
Title :
PaCS-Toolkit: Optimized Software Utilities for Parallel Cascade Selection Molecular Dynamics (PaCS-MD) Simulations and Subsequent Analyses
Journal :
The Journal of Physical Chemistry B
DOI :
Affiliations :
1School of Life Science and Technology, Tokyo Institute of Technology, Japan.
2Department of Chemistry, Universitas Pertamina, Indonesia.

* Corresponding author's email: akitao@bio.titech.ac.jp

School of Life Science and Technology

School of Life Science and Technology
—Unravel the Complex and Diverse Phenomena of Life—

Information on School of Life Science and Technology inaugurated in April 2016

School of Life Science and Technology

Schools, Departments, and Institute for Liberal Artsouter

Further Information

Professor Akio Kitao

School of Life Science and Technology, Tokyo Institute of Technology

Email akitao@bio.titech.ac.jp

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Пенсии работающих пенсионеров начнут индексироваться с 2025 года

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: 2,5 млн жителей Москвы и Московской области получили пособия по временной нетрудоспособности с начала 2024 года

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: С начала года 86 тысяч работающих мам в Москве и Московской области получили пособие по беременности и родам

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве


Если сильно соскучусь, то могу прилететь в Дубай: певица Нюша сообщила, что дети после развода останутся с отцом

Молодые ученые смогут посетить региональную лабораторию ВЫЗОВ в Челябинске

Компания ICDMC стала лауреатом премии "Здоровое питание"

Коллекция Marella FW-2024/25 (осень-зима 2024)


Rewards Drive Mobile Wallet Use for One-Third of eCommerce Shoppers

India face first defeat in hockey at Paris Olympics against Belgium

96-year wait for India's legendary Olympic hockey teams ends in Paris

Best UFC Fight Night Betting Promos & Bonuses | Grab $4500+ for Sandhagen-Nurmagomedov Odds


Врач объяснил пути заражения ротавирусом на курорте: море ни при чём

iSpring добавила субтитры в конструктор курсов iSpring Suite

Кардиолог назвала сыроедение смертельно опасной диетой

Эксперт предупредил об опасности для здоровья купания в городских фонтанах


Former GTA dev says 'it's time for a revolution' where 'animation is more AI-driven and physics-driven' than done by hand

Началась предзагрузка Sword of Convallaria на iOS и Android

Ранняя версия Summon and Merge 2 доступна в Google Play 1 страны

Co-op survival game Enshrouded now lets you make things way tougher, or way easier, with an update that adds more than 30 difficulty sliders


Послуга перевезення кота, собаки або іншої тварини за кордон - Delivery Animal

Міжнародна академія PROeffect Academy запрошує


Кубанский казачий центр "Баско" награжден Благодарностью Главнокомандующего ВДВ России.

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Пенсии работающих пенсионеров начнут индексироваться с 2025 года

С августа были повышены страховые пенсии более миллиона работающих пенсионеров Москвы и Московской области

О победе красноярской семьи во Всероссийском конкурсе написал губернатор края




Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Пенсии работающих пенсионеров начнут индексироваться с 2025 года

Bloomberg: Чат-боты способны создавать биологическое оружие

Минздрав: в ДТП с автобусом в Красноярском крае пострадали 25 человек

КСИР Ирана рассказал, чем был убит лидер ХАМАС Исмаил Хания


КСИР Ирана рассказал, чем был убит лидер ХАМАС Исмаил Хания

Гости мемориального комплекса на Поклонной горе познакомились с профессией кинолога

Морили голодом и били: сотрудникам рехаба в Подмосковье предъявили обвинения

Скончался актер из сериалов «Моя прекрасная няня» и «Кухня» Вячеслав Гилинов


Рублёв стартовал с победы на турнире ATP в США

Медведев обыграл австрийца Офнера и вышел в третий круг Олимпиады-2024

Лёгкая прогулка: Медведев за 66 минут победил Офнера и вышел в 1/8 финала олимпийского турнира

Финалистка Уимблдона Паолини не смогла выйти в четвертьфинал Олимпиады-2024


"Бросился бежать, но был задержан": Сенатора единоросса задержали прямо на выходе Совета Федерации по подозрению в заказном убийстве

Тренер Тарханов предсказал "Спартаку" легкую победу над "Крыльями Советов"

Опубликованы архивные кадры о захвате Ил-76 в Афганистане в 1995 году

Kurier: Австрия намерена отказаться от российского газа к 2027 году


Музыкальные новости

Shaman завершит проект «Лето Русского Севера» в Вологде

В Сиднее отметили столетие Булата Окуджавы литературно-музыкальной программой

«Кончились деньги?»: приехавшего в Россию внука Пугачевой высмеяли в Сети

Кабинет Артиста.



С августа были повышены страховые пенсии более миллиона работающих пенсионеров Москвы и Московской области

В путь-дорогу: подборка полезных мобильных приложений для водителей

Москва 2030: крупнейший форум-фестиваль продлится в столице до 8 августа

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Пенсии работающих пенсионеров начнут индексироваться с 2025 года


Театр "Модерн" открывает новый сезон

Правопорядок на футбольном матче «Спартак» - «Динамо» в столице обеспечили сотрудники Росгвардии

Задержанного в Воронеже американца Роберта Гилмана не оказалось среди обменянных между США и РФ заключённых

Театр юных зрителей им. А.А. Брянцева открывает новый сезон гастролями в столице!


Москвичам напомнили о закрытии проезда в Хамовниках 3 августа

В результате ДТП на юге Москвы погиб подросток

В путь-дорогу: подборка полезных мобильных приложений для водителей

Юного амурчанина, пострадавшего в ДТП на Василенко, отправили в Москву


Вернувшихся по обмену россиян Родина встретила как героев: Эти слова Владимира Путина стоит запомнить

«После убийства не прошло и пяти лет, а нанятый Путиным киллер вновь на свободе» — родственники убитого Вадимом Красиковым

Сергей Собянин: Сегодня ВДНХ отмечает 85-летие

«Путин отрицал свою причастность к убийству в Берлине, а вчера подтвердил тем, как встретил Красикова» — вдова Хангошвили





Аромат столичных поликлиник и словарь поколений. Экскурсия по площадке «Территории будущего. Москва 2030» в Гостином дворе

Уберут отеки и улучшат зрение: диетолог Соломатина рассказала о пользе кабачков

Священник рассказал, что клиническая смерть доказывает наличие загробной жизни

Сергей Рябов назначен директором по маркетингу сети клиник «Будь Здоров»



На форуме-фестивале «Москва 2030» открылась детская строительная площадка

В Орле состоялся фестиваль авто- мотокультуры

Большой спорт — инструмент политики

Детскую стройплощадку открыли на форуме-фестивале «Территория будущего. Москва 2030» в «Лужниках»


Лукашенко: Байден не имеет отношения к обмену, но "набивает" себе авторитет

Тракторы известных марок поступили в Амурский казачий колледж

Президент НОК поздравил Бордиловскую с олимпийским серебром

Лукашенко заявил, что Байден не имел отношения к обмену заключенными между РФ и Западом



Собянин: Разработки московских ученых помогают повысить качество медпомощи

Собянин: Школу с детсадом и административно-деловой комплекс построят в САО

Собянин запретил малогабаритные квартиры

Сергей Собянин рассказал, где посмотреть фильмы под открытым небом


Отходы из нижегородских поездов начали сортировать с помощью нейросетей

Ученые: ледники на Алтае окрасились в кровавый цвет и стали быстрее таять

Собянин: Московский зоопарк занимается сохранением редких видов животных

В Москве показали прототип нового российского электромобиля "Молния"


Kurier: Австрия намерена отказаться от российского газа к 2027 году

Сати Казанова отсудила деньги за отмену своего концерта в день траура по “Крокусу”

Bloomberg: Чат-боты способны создавать биологическое оружие

На юго-востоке Москвы произошло жесткое ДТП с такси и грузовиком


День ВДВ в Архангельске: программа мероприятий

Россияне стали активнее посещать Архангельск – город «Серебряного ожерелья»

Огонь чудом не перекинулся на дома: последствия сильного пожара в Архангельске

Из столицы Поморья в Белоруссию стартовал автопробег активистов поискового движения


Цена квадратного метра в Севастополе упала, в Симферополе держится

В путь-дорогу: подборка полезных мобильных приложений для водителей

Выставка-приглашение «Лето книжного цвета: новые книги в библиотеке!»

Выставка-юбилей  «Поговорим о человечности», к 100-летию со дня рождения А.Г. Алексина, писателя, сценариста и драматурга.


Скончался актер из сериалов «Моя прекрасная няня» и «Кухня» Вячеслав Гилинов

В Москве мужчина перевозил тигренка в сумке-переноске по городу

Морили голодом и били: сотрудникам рехаба в Подмосковье предъявили обвинения

В Москве может появиться памятник МотоТане












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
WTA

Азаренко вышла в ¼ финала турнира WTA-500 в Вашингтоне






В Москве может появиться памятник МотоТане

Второй день «Сырного фестиваля» стартовал в Истре

Степанова: золото Олимпиады — это ещё не всё в жизни спортсмена и человека

Пассажирка такси пострадала в результате ДТП в Москве