ДЕМОКРАТИЗАЦИЯ CADD: НУЖНА ЛИ НАМ ОНА?


ДЕМОКРАТИЗАЦИЯ CADD: НУЖНА ЛИ НАМ ОНА?

Зайдя недавно на Google Scholar (в системе цитирования которого был на тот момент авторизирован), в рекомендуемых статьях нашёл описание очередной онлайн-среды для молекулярного моделирования. Обрадованный новостью, сейчас же просомтрел статью, благо открытый доступ, а далее перешёл на сам ресурс с целью обкатать и здесь всем рассказать... что, собственно, сейчас и делаю. Ссылка на статью: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.8b00633 Ссылка на сам сервер: http://dxulab.pharmacy.isu.edu/curry/ezCADD/main.html

Среда называется ezCADD и представляет собой доступное в браузере интегрированное онлайн-приложение, подобное Playmolecule.org, про который мы с Тимуром Исмаиловичем уже писали здесь ранее. Отличием интерфейса является чёрный, но привычный вид "окна", из строки меню Applications доступны непосредственно приложения. Авторы позиционируют ezCADD как "студенческий" ресурс, нацеленный на неподготовленном в молекулярном моделировании людей, чтобы дать им возмоность всё-таки какие-то задачи в молекулярном моделировании решить и какие-то первые шаги сделать.

Сразу хочется сказать, что сервер основан на языке WebGL. Поэтому к браузерам его требования жёсткие: нужен новенький Chrome, Firefox или Safari. Лично столкнулся с тем, что старые версии с сервером иметь дела не могут. Запасаемся новыми версиями... и изучаем дальше. Итак, в меню Application мы имеем приложения для докинга лиганд-белок, приложение для докинга белок-белок, приложение для детекции связывающего участка, для изображения взаимодействий лиганд-белок, для высокопроизводительного виртуального скрининга и... ещё одно приложение, которое пока что не довелось изучить...

В первую очередь меня заинтересовал ezLigPlot – рисовальщик взаимодействий. Ибо раньше здесь лично поднимал тему, что нужен онлайновый инструмент для двухмерной визуализации – не всегда доступны программы для установки и уж, тем более, коммерческие версии.

Что ж, как можно понять из статьи, сервер на то и создавался, чтобы демократизировать процесс молекулярного моделирования и сделать его более доступным широким массам. Так что смотрим, что внутри. Сразу разочарую – с обычным LIGPLOT общего примерно столько же, сколько общего у ежа и карася. Оба относятся к царству животных. Обе программы – визуализаторы. Рисунки же абсолютно разные, как и сам движок внутри. Собственно, пламенных моторчика даже три. Два на трёхмерную визуализацию, здесь старый добрый NGL, как в столь же старом добром банке данных PDB, так что всё знакомо. И один на двухмерную. В целом, сходство с ЛигПлотом в том, что тоже отображает только гидрофобные контакты и водородные связи. И ещё вдобавок clash – стерические затруднения. Но порадовал тем, что хорошо отображает трёхмерную конфигурацию молекулы, очень правдоподобно проецирует её на плоскость, а связывающие участки выстроены в один ряд. То есть правдоподобие очень радует, проекция хорошая. Один минус – рисунок испещрён красными клэшами. Методология докинга не нарушена, но понравится ли такая схема рецензентам в журнале... Тем не менее-рекомендую, этот компонент меня на самом деле порадовал.

В ezSMDock два движка... привет! Старая добрая Vina! Производства Института Скриппса. И тут тоже ты! И её "дочка" Smina –в принципе, интерфейс у них общий, только переключателем надо выбрать ядро. В интерфейсе радует, что лиганд готовить не надо. Белок готовить не надо. Более того, можно вообще лиганд загрузить в любом виде, даже SMILES. Программа сделает всё сама... и всё равно, на мой взгляд, придётся взять в руки обычный AutoDock Tools. Во-первых, рассчитать координаты гридбокса в самом онлайн-приложении сложно – наведение цветного кубика лучше реализовано в ADT. Кроме того, не нашёл никакого способа отправить результаты докинга в ezLigPlot. Сделал докинг – а взаимодействий не увидел. Да, и ещё позы докинга программа выгрузит в файле SDF. Придётся покопаться, чтобы нарезать его, сделать из каждого PDB и либо загрузить обратно в ezLigPlot (наконец-то), либо уже смотреть в AutoDock Tools. На мой взгляд, в этой части приложение недоработано – конвейера нет... или запрятан так далеко, что я не нашёл. Но тогда не выполнена задачка, поставленная самими авторами в статье – чтобы студент, не имеющий опыта молекулярного моделирования, в этой среде разобрался. Входные данные готовить не надо, но выходные придётся приготовить... Но вспоминаю себя, когда осваивал докинг. Возможно, на ezCADDe мне было бы учиться легче. Авторы статьи и опробовали на студентах. Новичках. Говорят, им понравилось. Быть может, на самом деле полезно. Для обучения докингу студентов, уже умеющих работать с форматами малых молекул и переводить один в другой. Как педагогическая идея – заслуживает рассмотрения.

Детекция связывающего участка (ezPocket) – вот здесь есть намёк на какую-то слабенькую конвейерную связь с приложением для докинга. Но всё таки формат выходных данных разочаровал: мультимодель MOL2 и табличка с координатами и объёмами карманов. Мне лично всё же больше нравится, когда программа указывает задействованные остатки аминокислот... ну просто у меня исследования больше биологического профиля, а не драгдизайнерского. Кому-то, может, понравится. На вкус и цвет, как говорится...

Остальное опробовать пока не успел за неимением проектов, для разработки которых можно было бы привлечь остальные приложения. Так что буду рад, если кто-то что-то добавит. А от себя сделаю заключение, что опробовать всё же интересно, чтобы знать, что вообще на свете появилось... и, может быть, сделать что-то лучшее! В конце концов, первый раз вижу мощную попытку как-то преодолеть наши фирменные сложности вроде подготовки лигандов и командных строк и двинуть молекулярное моделирование в массы. Хочется верить, что идея будет жить!

Links:


January 08, 2019 at 20:04. Timur Madzhidov