Maestro és Desmond

A dokumentáció célja a Schrödinger Maestro grafikus felületén keresztül elérhető Desmond molekuladinamikai szimulációs környezet bemutatása.

A leírás gyakorlati példákon keresztül ismerteti a leggyakoribb munkafolyamatokat, a rendszer előkészítésétől kezdve a szimulációk futtatásán át az eredmények kiértékeléséig.

Ebben a fejezetben bemutatjuk egy fehérje-ligandum komplex molekuladinamikai szimulációjának teljes folyamatát.

A tipikus munkafolyamat lépései:

1. Fehérjeszerkezet importálása

2. Protein Preparation Wizard futtatása

3. Ligandum előkészítése

4. Szimulációs rendszer felépítése

5. Relaxáció

6. Molekuladinamikai szimuláció futtatása

7. Trajektória elemzése

Note

Kezdő felhasználók számára ajánlott először a teljes munkafolyamatot végigkövetni az alapértelmezett beállításokkal.

A folyamat áttekintése:

Protein
   ↓
Protein Preparation Wizard
   ↓
LigPrep
   ↓
System Builder
   ↓
Relaxation
   ↓
Production MD
   ↓
Analysis

Ebben a példában a 1RDE szerkezet előkészítését, szolvatálását és 20 ns hosszúságú molekuladinamikai szimulációját mutatjuk be a Maestro és Desmond programok segítségével.

A tutorial célja egy teljes munkafolyamat bemutatása a strukturális adatok letöltésétől az RMSD kiértékeléséig.

A példához egy thrombin-binding DNA aptamert, vagyis egy egyláncú, 15 nukleotidos DNS aptamert használunk, amelyet solution NMR módszerrel határoztak meg. A szerkezet PDB kódja 1RDE. A PDB-bejegyzés szerint egy 11 konformert tartalmazó NMR ensemble-ről van szó, melynél a további példákban az első modellt használjuk.

A .pdb kiterjesztésű bemeneti fájlt a PDB adatbázisából lehet beszerezni (https://www.rcsb.org/) vagy a köveztkező módon letölteni a kívánt könyvtárba.

wget https://files.rcsb.org/download/1RDE.pdb

A letöltött szerkezet megnyitásához indítsuk el a Maestro programot, majd válasszuk a következő menüpontot:

File
└── Import Structures...

vagy egyszerűen húzzuk be a 1RDE.pdb fájlt a Maestro ablakába.

A szerkezet betöltése után a Workspace ablakban megjelenik az NMR-méréssel meghatározott struktúraegyüttes. A PDB-fájl összesen 11 modellt tartalmaz.

A modellek megtekinthetők a Project Table ablakban.

Note

Az NMR struktúrák gyakran több konformert tartalmaznak. Ebben a példában kizárólag az első modellt használjuk a további számításokhoz.

Az első modell kiválasztása után érdemes eltávolítani a többi konformert, hogy elkerüljük a későbbi problémákat.