CHARMM-GUI Development for Biomolecular Modeling and Simulation Community

生物分子建模和模拟社区的 CHARMM-GUI 开发

基本信息

  • 批准号:
    10793784
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 13.71万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-08-01 至 2024-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Below is the original summary to fill this mandatory field PROJECT SUMMARY/ABSTRACT Through the development and maintenance over the past 13 years, CHARMM-GUI has become an essential web-based resource for the interactive construction of complex biomolecular simulation systems and the preparation of their inputs with well-established and reproducible simulation protocols for state- of-the-art molecular simulations using widely used programs, such as CHARMM, NAMD, GROMACS, AMBER, GENESIS, TINKER, LAMMPS, Desmond, and OpenMM. CHARMM-GUI has also significantly reduced the learning curve that prevents non-experts (e.g., experimentalists) from utilizing modeling and simulation to study their systems. In this application, following requests from CHARMM-GUI users and broad MD simulation package developers, three specific aims are proposed to extend the functionality of CHARMM-GUI to support a broader range of modeling and simulation community with more diverse force field selection and advanced techniques. Specifically, AIM1 is to support a more complete list of additive and polarizable force fields for all- and united-atom simulations. AIM 2 is to develop QM/MM Interfacer for QM and QM/MM calculations. Finally, AIM 3 will extend the functionality of CHARMM-GUI with non- CHARMM implicit solvent models, SILCS-based simulations (Site Identification by Ligand Competitive Saturation), ligand binding free energy calculations, constant pH simulations, replica-exchange simulations, ion transport simulations, targeted/steered simulations, and path sampling. The successful completion of the proposed project is expected to provide an effective one-stop online resource for biomedical research community to carry out innovative and novel biomolecular modeling and simulation research for the prevention and treatment of human disease.
以下是填写此必填字段的原始摘要 项目摘要/摘要 经过13年的开发和维护,CHARMM-GUIUS已经成为 基于Web的复杂生物分子模拟系统交互构建的基本资源 并准备他们的输入和良好建立的和可重复的状态- 使用广泛使用的程序,如CHARMM,NAMD,GROMACS, 琥珀、Genesis、Tinker、LAMMPS、Desmond和OpenMM。CHARMM-图形用户界面也显著地 降低了阻止非专家(例如,实验者)使用建模的学习曲线 和模拟来研究他们的系统。在此应用程序中,遵循CHARMM-图形用户的请求 和广泛的MD仿真包开发人员,提出了三个具体目标来扩展 支持范围更广的建模和仿真社区的CHARMM-图形用户界面功能 多样化的力场选择和先进的技术。具体地说,AIM1将支持更完整的 用于全原子和联合原子模拟的可加性和可极化力场。目标2是开发QM/MM接口程序 用于QM和QM/MM计算。最后,AIM 3将扩展CHARMM-图形用户界面的功能 CHARMM隐式溶剂模型,基于SILCS的模拟(通过配基竞争进行位置识别 饱和)、配体结合自由能计算、恒定pH模拟、复制交换模拟、 离子传输模拟、定向/转向模拟和路径采样。成功地完成了 拟议的项目有望为生物医学研究提供有效的一站式在线资源 社区开展创新和新颖的生物分子建模和模拟研究,以预防 以及人类疾病的治疗。

项目成果

期刊论文数量(28)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Developing a Fully Glycosylated Full-Length SARS-CoV-2 Spike Protein Model in a Viral Membrane
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcb.0c04553
  • 发表时间:
    2020-08-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Woo, Hyeonuk;Park, Sang Jun;Im, Wonpil
  • 通讯作者:
    Im, Wonpil
TRPV4-Rho GTPase complex structures reveal mechanisms of gating and disease.
  • DOI:
    10.1038/s41467-023-39345-0
  • 发表时间:
    2023-06-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Kwon, Do Hoon;Zhang, Feng;McCray, Brett A. A.;Feng, Shasha;Kumar, Meha;Sullivan, Jeremy M. M.;Im, Wonpil;Sumner, Charlotte J. J.;Lee, Seok-Yong
  • 通讯作者:
    Lee, Seok-Yong
Practical Guidance for Consensus Scoring and Force Field Selection in Protein-Ligand Binding Free Energy Simulations.
蛋白质-配体结合自由能模拟中共识评分和力场选择的实用指南。
Additive CHARMM36 Force Field for Nonstandard Amino Acids.
  • DOI:
    10.1021/acs.jctc.1c00254
  • 发表时间:
    2021-06-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Croitoru A;Park SJ;Kumar A;Lee J;Im W;MacKerell AD Jr;Aleksandrov A
  • 通讯作者:
    Aleksandrov A
CHARMM-GUI Supports Hydrogen Mass Repartitioning and Different Protonation States of Phosphates in Lipopolysaccharides.
  • DOI:
    10.1021/acs.jcim.0c01360
  • 发表时间:
    2021-02-22
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Gao Y;Lee J;Smith IPS;Lee H;Kim S;Qi Y;Klauda JB;Widmalm G;Khalid S;Im W
  • 通讯作者:
    Im W
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  • 资助金额:
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  • 批准号:
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  • 资助金额:
    $ 13.71万
  • 项目类别:
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    2023
  • 资助金额:
    $ 13.71万
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  • 批准号:
    10637225
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 13.71万
  • 项目类别:
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知道了