Механика внутренних координат - Internal Coordinate Mechanics

ICM расшифровывается как внутренняя координатная механика и впервые был разработан и построен для предсказания низкоэнергетических конформаций молекул путем выборки пространства внутренних координат (длин связей, валентных углов и двугранный углы), определяющие молекулярную геометрию. В ICM каждая молекула строится как дерево из входящего атома, где каждый следующий атом строится итеративно из предыдущих трех атомов с помощью трех внутренних переменных. Кольца оставались жесткими или накладывались с помощью дополнительных ограничений.

ICM также представляет собой среду программирования для различных задач в вычислительная химия и вычислительная структурная биология, анализ последовательности и рациональный дизайн лекарств. Первоначальная цель заключалась в разработке алгоритмов оптимизации энергии нескольких биополимеров по отношению к произвольному подмножеству внутренние координаты такие как длины связей, валентные углы, торсионные углы и фазовые углы. Эффективный и общий метод глобальной оптимизации, который развился из исходного метода ICM, по-прежнему является центральной частью программы. Именно этот базовый алгоритм используется для предсказания пептидов, моделирования гомологии и моделирования контуров, гибкого стыковки макромолекул и уточнения энергии. Однако сложность проблем, связанных с предсказанием и анализом структуры, а также стремление к совершенству, компактности и согласованности, привели к расширению программы в соседние области, такие как графика, химия, анализ последовательностей и поиск в базе данных, математика, статистика и построение графиков.

Первоначальное значение стало слишком узким, но название осталось. Текущая интегрированная оболочка ICM содержит сотни переменных, функций, команд, баз данных и веб-инструментов, новые алгоритмы для прогнозирования и анализа структуры в мощную, но компактную программу, которая до сих пор называется ICM. Семь основных областей сосредоточены на общем ядре языка оболочки, а также на анализе и визуализации данных.

Рекомендации

  • Абагян, Р.А. и Тотров М. Конформационные поиски смещенной вероятности Монте-Карло и электростатические расчеты для пептидов и белков J. Mol. Биол., 235, 983–1002, 1994. PMID  8289329
  • Абагян Р.А., Тотров М.М., Кузнецов Д.А. ICM: новый метод моделирования и дизайна белков: приложения для стыковки и предсказания структуры на основе искаженной нативной конформации. J. Comput. Chem., 15, 488–506, 1994. Дои:10.1002 / jcc.540150503
  • Тотров, М. и Абагян Р.А. Эффективное распараллеливание вычислений энергии, поверхности и производных для внутренней координатной механики. J. Comput. Chem., 15, 1105–1112, 1994. Дои:10.1002 / jcc.540151006

внешняя ссылка