クラス最高のツールで生体分子系をシミュレート

生体分子プロセスは、タンパク質、リガンド、溶媒、イオンが動的に相互作用することで成り立っています。多くの場合、これらの相互作用の細部を物理的実験だけで把握することは困難です。これらの現象の時間スケールが短いためです。シミュレーションにより、これらのプロセスのエネルギー特性を解明し、作用機序や性質が明らかにすることができます。

BIOVIA Discovery Studio は、クラス最高の分子シミュレーション・プログラムである、NAMD および CHARMm を利用しています。さらに、ガウス加速分子動力学(GaMD)も最新リリースの Discovery Studio に実装されており、制約のない拡張サンプリングと自由エネルギー計算を同時に実行することが可能です。

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CHARMm
- 露な溶媒または仮想溶媒内における構造最適化と分子動力学(MD)シミュレーションを実行
- DOMDEC および OpenMM で GPU 対応
NAMD
- 露な溶媒分子系で MD シミュレーションを実行
- 露な膜溶媒のタンパク質分子系で MD シミュレーションを実行
DMol3/CHARMm
- エネルギーの一点計算、またはハイブリッド量子力学 / 分子力学(QM/MM)シミュレーションを使用して受容体とリガンドの複合体の構造最適化を実行
GaMD の実装により、制約なしの拡張サンプリングと自由エネルギー計算を同時に実行
- GaMD 平衡化を設定して実行し、必要なブースト・ポテンシャルを自動的にパラメータ化
- GaMD シミュレーションの実行と再実行
- 一連の MD トラジェクトリから自動エネルギーの状況を推定し、GaMD シミュレーションを統計的に再重み付け

さあ、始めましょう

BIOVIA Discovery Studio で創薬を加速しましょう。

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分子動力学ソフトウェアおよびプログラムに関する FAQ

以下の表は、機能性、計算効率、系のサイズ、使用事例などの側面から、古典的な分子動力学シミュレーションにおける NAMD と CHARMm の主な違いをまとめた比較表です。

項目	NAMD	CHARMm
主な機能	大規模な系の並列分子動力学シミュレーションに特化。	力場計算を中心とした分子動力学シミュレーション・ソフトウェア。
開発元	Theoretical and Computational Biophysics Group (TCBG)が開発。	Accelrys/BIOVIA が開発。
計算効率	クラスターやスーパー・コンピュータでの並列処理に適するように高度に最適化。	小規模の系における効率を重視し、大規模な並列化にはあまり重点を置いていません。
サポート対象の力場	主に CHARMM 力場を使用しますが、AMBER (生体分子シミュレーション・プログラム)などもサポートしています。	CHARMM (Chemistry at Harvard Molecular Mechanics)力場に基づく。
系のサイズ	タンパク質や膜などの大規模な生体分子系に適合。	小規模な系や QM/MM シミュレーションに最適。
GPU サポート	CUDA を使用したアクセラレーションのための広範な GPU サポート。	DOMDEC および OpenMM による限定的な GPU アクセラレーション。
高度な機能	ステアード MD、レプリカ交換 MD などの高度なシミュレーションをサポート。	QM/MM シミュレーションおよびリガンド・ドッキングの強力なサポート。
使用事例	タンパク質や膜の大規模で高性能なシミュレーションに最適。	薬品設計、リガンド・ドッキング、および詳細な力場解析に使用。
使いやすさ	並列コンピューティングのために、ある程度のセットアップの複雑さが伴います。	小規模な系が対象の場合も、Discovery Studio に統合する場合も、セットアップが簡単。
コミュニティ・サポート	大規模なユーザー・コミュニティを持つ学術研究で広く使用されています。	よりニッチな領域で使用され、創薬の業界でよく使用されています。