Дельфи
Научное применение
Дельфи
Оригинальный автор(ы)Барри Хониг
Разработчик(и)Команда разработчиков DelPhi
Операционная системаLinux , Mac OS X , Microsoft Windows
Веб-сайтcompbio.clemson.edu/delphi

DelPhi — это научное приложение, которое вычисляет электростатические потенциалы внутри и вокруг макромолекул и соответствующие электростатические энергии. Оно 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]

Разработка

Одной из основных проблем моделирования электростатического потенциала биологических макромолекул является то, что они существуют в воде при заданной ионной силе и что они имеют неправильную форму. Аналитические решения соответствующего уравнения Пуассона-Больцмана (PBE) для таких случаев недоступны, и распределение потенциала можно найти только численно. DelPhi, разработанный в лаборатории профессора Барри Хонига в 1986 году, был первым решателем PBE, используемым многими исследователями. Широкая популярность DelPhi обусловлена ​​его скоростью, точностью (расчет электростатической свободной энергии лишь немного зависит от разрешения сетки) и способностью обрабатывать чрезвычайно большие размеры сетки.

Функции

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

Файлы Pdb обычно используются в качестве входных данных для расчетов DelPhi. Другие требуемые входные данные — это файл атомных радиусов и файл зарядов. [6] Файлы двоичного потенциала, как выходные данные DelPhi, можно просматривать в большинстве молекулярных просмотрщиков, таких как UCSF Chimera , Jmol и VMD , и их можно либо отображать на поверхности, либо визуализировать при фиксированном срезе. [7]

Версии

Дистрибутив Delphi поставляется в виде последовательного и параллельного кода, работает на 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 веб. [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, ядро ​​2.4.2 Операционная система, с использованием компиляторов GNU gfortran,
  4. Версия для ПК, скомпилированная под ОС Windows с использованием компиляторов Microsoft Developer Studio C++ и Fortran.

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

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

Смотрите также

  • Барри Хониг
  • Команда разработчиков DelPhi

Ссылки

  1. ^ Rohs R, West SM, Sosinsky A, Liu P, Mann RS, Honig B (октябрь 2009 г.). «Роль формы ДНК в распознавании белка-ДНК». Nature . 461 (7268): 1248–53. doi :10.1038/nature08473. PMC  2793086 . PMID  19865164.
  2. ^ Ли Л, Ли Ч, Чжан З, Алексов Э (2013). «О диэлектрической «константе» белков: гладкая диэлектрическая функция для моделирования макромолекул и ее реализация в DelPhi». Журнал химической теории и вычислений . 9 (4): 2126–2136. doi :10.1021/ct400065j. PMC 3622359. PMID  23585741 . 
  3. ^ "Software:DelPhi". Honig Lab . Колумбийский университет.
  4. ^ Rocchia W, Sridharan S, Nicholls A, Alexov E, Chiabrera A, Honig B (2002). «Быстрое построение молекулярной поверхности на основе сетки и использование индуцированного поверхностного заряда для расчета энергий поля реакции: приложения к молекулярным системам и геометрическим объектам». Журнал вычислительной химии . 23 (1): 128–37. doi :10.1002/jcc.1161. PMID  11913378. S2CID  12076714.
  5. ^ Li L, Li C, Sarkar S, Zhang J, Witham S, Zhang Z, Wang L, Smith N, Petukh M, Alexov E (2012). «DelPhi: комплексный набор для программного обеспечения DelPhi и связанных с ним ресурсов». BMC Biophysics . 5 : 9. doi : 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".
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=DelPhi&oldid=1188090398"