NMRFx: An Integrated software suite for macromolecular NMR analysis

了解蛋白质和核酸的结构、动力学和配体的结合及其特异性对我们的研究是至关重要的。 了解人类癌症的发病机制，有助于找到人类无法干预的生物分子的最优药物设计方案。 在疾病的治疗过程中发挥着重要的作用。核磁共振技术和光谱分析技术是最先进的技术之一。 多才多艺的核磁共振技术是获取这一分子生物学信息的关键，因此核磁共振技术在生物医学领域具有巨大的应用价值。 只有通过强大的计算机辅助工具的广泛应用，科学才得以实现。这是我们在这项新项目中的主要目标。 将现有的三个核磁共振数据的计算分析程序扩展和硬化到一个程序中。 功能强大，但用户友好，是一个集成的软件套件。我们已经拥有了一个有效的核磁共振软件版本，正如我们正在建议的那样，它是。 尤其是关键的问题，因为我们可以意识到，对大分子空间结构和功能的更深入的洞察是不可能的。 从像核磁共振这样的单一核磁共振技术，而不是从包括核磁共振在内的各种核磁共振技术中获得的补充信息， 核磁共振、X射线、结晶学、扫描电子显微镜和低温电子显微镜。许多科学家已经不再关注这些新技术。 作为一种专门的技术，不仅可以由本领域的专家使用，而且作为一种技术技术的集合，他们可以学习，也应该学习。 我们可以一起应用。尽管这是核磁共振技术的关键作用，也是我们需要更多可访问的计算工具的关键因素。 它的使用，也就是说，不存在一个跨越大分子三个主要步骤的完整的软件和环境。 核磁共振的分析。我们的研究人员必须使用来自不同实验室的各种各样的测试工具，因为他们使用了不同的测试编程。 语言、脚本编写工具、命名规则约定、图形用户界面、文档和样式等。 在这里提出的建议，旨在通过进一步改善发展机制和加强现有的三个国家的发展来解决这一重大问题。 软件和应用程序，以及之前由NPI开发的所有软件和应用程序，都被整合到一个新的集成软件开发套件中，即NMRFx。 处理器还将为他们提供必要的信号处理，以将他们的核磁共振数据转换为可用的红外光谱。 查看器还将提供先进的测试工具，用于对核磁共振波谱进行可视化和分析。将不允许使用NMRFx的结构。 计算大分子结构与实验数据基本一致，计算大分子结构依赖于核磁共振。 诸如化学制品等属性发生了变化。我们正在整合这些工具，这不仅将使它们的使用更容易获得，而且还将使它们的使用更容易获得。 高效、高效但紧密的数据集成模式将使我们能够使用新的数据方法来进行计算数据分析，从而使数据从数据中心转移到其他地方。 传统的线性排序步骤进入了一种更加全面的方法，可以从大量数据中提取信息。 在这里提出的全球综合物流软件开发平台的开发将大幅降低全球门槛，并更好地实施。 支持新的核磁共振用户访问核磁共振所能提供的最重要的数据信息。我们建议通过提供数据来解决这一问题。 新的、新的、甚至是有经验的新用户，以及一个新的软件和工具集，它已经建立了一个通用的软件安装协议和接口。 风格、数据、结构、设计和整体设计，我们可以大幅降低这些使用的障碍。我们做这件事将会是。 使核磁共振技术的更广泛使用更容易获得，以扩大更广泛的研究人员群体，并将增加核磁共振技术的使用。 核磁共振技术涉及广泛的生物医学研究领域，这些领域可能会对人类健康产生影响。

Knowing the structure, dynamics and ligand binding specificity of proteins and nucleic acids is essential to  understanding the mechanisms of human disease and to the optimal design of molecules that can intervene  therapeutically in disease processes.  Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy is one of the most  versatile techniques for obtaining this molecular information.  This tremendous value of NMR in biomedical  science is only realized through the application of powerful computational tools.  Our goal in this project is to  extend and harden three existing software programs for the computational analysis of NMR data into a  powerful, but user-­friendly, integrated suite.  Having effective software for NMR, as we are proposing, is  especially critical as we realize that the deep insight into macromolecular structure and function comes not  from a single technique like NMR, but from the complementary information from various techniques including  NMR, X-­ray crystallography, and Cryo-­electron microscopy.  Scientists are no longer seeing these techniques  as specialized techniques usable by only domain experts, but as a collection of techniques that can and should  be applied together.  Despite this essential role for NMR and the key need for accessible computational tools in  its use, there does not exist an integrated software environment that spans the major steps of macromolecular  NMR analysis.  Researchers must use a variety of tools from different labs that have different programming  languages, scripting tools, naming conventions, graphical interfaces, documentation styles etc. The project  proposed here aims to resolve this important issue by the further development and hardening of three existing  software applications, all previously developed by the PI, into an integrated software suite, NMRFx.  NMRFx  Processor will provide the signal processing necessary to transform NMR data into usable spectra.  NMRFx  Viewer will provide advanced tools for visualizing and analyzing the NMR spectra.  NMRFx Structure will allow  calculating macromolecular structures consistent with the data, and calculating structure dependent NMR  properties such as chemical shifts.   Integrating the tools will not only make their use more accessible and  efficient, but tight integration will allow new approaches to computational analysis that move away from the  traditional linear sequence of steps into a more holistic approach to extracting information from the data.   Development of the integrated software platform proposed here will substantially lower the barrier and better  support new users in accessing the important information that NMR can provide.  We propose that by providing  new, and even experienced users, with a software toolset that has a common installation protocol, interface  style, data structures, and overall design, we can substantially lower these barriers to use.  Doing this will  make the use of NMR techniques more accessible to a wider population of researchers and increase the use  of NMR in a broad range of biological research areas that impact on human health.