Scalable Analysis of Authentic Viral Envelopes on FRONTERA.
Scalable Analysis of Authentic Viral Envelopes on FRONTERA.
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DOI：
10.1109/mcse.2020.3020508
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发表时间：
2020-11
影响因子：
2.1
通讯作者：
Perilla JR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
González-Arias F;Reddy T;Stone JE;Hadden-Perilla JA;Perilla JR
有包膜的病毒，如SARS-CoV-2，通过其包膜与宿主膜的融合感染细胞。通过采用分子模拟来表征病毒包膜，研究人员可以深入了解感染的关键决定因素。在这里，Frontera超级计算机被用来对真实的病毒包膜进行大规模建模和分析，其脂质成分复杂而逼真。采用支持MPI的可视化分子动力学（VMD），克服了以前的计算限制，并能够以前所未有的规模调查病毒生物学。这里应用于两个空间分辨率水平（2900万个粒子和2.8亿个原子）的真实HIV-1包膜的技术广泛适用于其他病毒的研究。作者正在积极采用这些技术来开发和表征真实的SARS-CoV-2包膜。提出了一个通用框架，用于对Frontera上的模拟轨迹进行可扩展的分析，扩展了机器在人类持续抗击传染病中的效用。
Enveloped viruses, such as SARS-CoV-2, infect cells via fusion of their envelope with the host membrane. By employing molecular simulations to characterize viral envelopes, researchers can gain insights into key determinants of infection. Here, the Frontera supercomputer is leveraged for large-scale modeling and analysis of authentic viral envelopes, whose lipid compositions are complex and realistic. Visual Molecular Dynamics (VMD) with support for MPI is employed, overcoming previous computational limitations and enabling investigation into virus biology at an unprecedented scale. The techniques applied here to an authentic HIV-1 envelope at two levels of spatial resolution (29 million particles and 280 million atoms) are broadly applicable to the study of other viruses. The authors are actively employing these techniques to develop and characterize an authentic SARS-CoV-2 envelope. A general framework for carrying out scalable analysis of simulation trajectories on Frontera is presented, expanding the utility of the machine in humanity’s ongoing fight against infectious diseases.
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影响因子：
3.3
作者：
Klauda, Jeffery B.;Venable, Richard M.;Freites, J. Alfredo;O'Connor, Joseph W.;Tobias, Douglas J.;Mondragon-Ramirez, Carlos;Vorobyov, Igor;MacKerell, Alexander D., Jr.;Pastor, Richard W.
通讯作者：
Pastor, Richard W.
影响因子：
5.6
作者：
Bryer, Alexander J.;Hadden-Perilla, Jodi A.;Perilla, Juan R.
通讯作者：
Perilla, Juan R.
影响因子：
5.8
作者：
Pronk, Sander;Pall, Szilard;Lindahl, Erik
通讯作者：
Lindahl, Erik
影响因子：
3.4
作者：
Lorizate, Maier;Sachsenheimer, Timo;Bruegger, Britta
通讯作者：
Bruegger, Britta
影响因子：
5.9
作者：
Hadden, Jodi A.;Perilla, Juan R.
通讯作者：
Perilla, Juan R.