检索结果-内蒙古大学图书馆

Thermo-Calc的python接口在304控氮奥氏体不锈钢中的应用

热加工工艺 2020年第14期49卷 62-65页

作者：李宁王来成吴冰洁杨龙龙蔡洪能夏星浩杜华张赫中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610041 西安交通大学金属材料国家重点实验室陕西西安710049

采用高通量计算方法进行了304控氮奥氏体不锈钢(简称304NG)的平衡相图研究。基于Thermo-Calc软件的python接口,实现了两元素变化平衡相图的计算;考虑了304控氮奥氏体不锈钢的成分范围,开发了一个基于python的自动执行和提取数据的子程序... 详细信息

采用高通量计算方法进行了304控氮奥氏体不锈钢(简称304NG)的平衡相图研究。基于Thermo-Calc软件的python接口,实现了两元素变化平衡相图的计算;考虑了304控氮奥氏体不锈钢的成分范围,开发了一个基于python的自动执行和提取数据的子程序,它自动生成计算命令,执行Thermo-Calc软件,然后提取输出文件的关键数据,获得的结果以Excel文件存储起来,便于后续的相图分析。编写的程序不仅限于304控氮奥氏体不锈钢,其它化学成分的合金皆可使用此程序完成对相图的计算工作。

关键词：高通量计算平衡相图 304控氮奥氏体不锈钢 Thermo-Calc python接口

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AmberMDrun可编程框架与ACE2蛋白抑制剂的虚拟筛选研究

AmberMDrun可编程框架与ACE2蛋白抑制剂的虚拟筛选研究

引用

作者：张志伟青岛大学

学位级别：硕士

分子动力学(MD)模拟是一种获得越来越广泛应用的计算模拟方法,对于生物大分子模拟和计算机辅助药物设计(CADD)等领域来说,它已成为一种强大的工具。这种模拟方法通过模拟受体大分子(如蛋白质和核酸等)和其他小分子之间的相互作用,可以... 详细信息

分子动力学(MD)模拟是一种获得越来越广泛应用的计算模拟方法,对于生物大分子模拟和计算机辅助药物设计(CADD)等领域来说,它已成为一种强大的工具。这种模拟方法通过模拟受体大分子(如蛋白质和核酸等)和其他小分子之间的相互作用,可以研究它们的结合行为,并预测它们的结合自由能等。这种模拟方法已经发展到了可以有效地研究分子间的运动、能量交换和化学反应的程度上。然而,MD模拟的输出结果质量往往与输入步骤及力场设置密切相关。而这些设置需要一定的统计物理和化学知识基础,并且需要一些时间来进行训练和应用。对于初学者而言,MD模拟的执行过程可能很复杂,学习曲线陡峭。因此,我们开发了一个名为Amber MDrun的程序,旨在简化分子动力学模拟的准备过程和运行流程。该程序可以自动准备Amber MD模拟需要的输入文件,并自动平衡体系,并运行Amber MD和输出,同时预测受体配体的结合自由能。通过使用Amber MDrun,用户可以轻松快速地进行分子动力学模拟,从而更加专注于科学问题本身。Amber MDrun的开源和可扩展属性为用户提供了额外的灵活性。用户可以根据自己的需要对程序进行定制和扩展,以满足特定的研究目的。同时,python的接口也为用户提供了方便的编程环境,并且可以轻松地整合到工作流程中。此外,核心代码使用C++编写,使该程序具有高效和快速运行的优势。所有源代码都可以在https://***/9527567/Amber MDrun上自由获取和使用,这使得AmberMDrun程序的开发和应用变得更加透明和互动。我们希望该工具能够为科研工作者和MD初学者提供一个高效的MD模拟辅助工具,并为药物发现和生物物理学研究提供更多的可能性。通过使用我们开发的MD模拟框架,我们对ACE2蛋白进行了虚拟筛选研究。在这项研究中,我们选择了中药数据库TCMIO作为虚拟筛选的小分子化合物库,该库包含超过126,973个小分子化合物。通过smina对接筛选,我们初步选择出打分低于-12 kcal/mol的小分子化合物,筛选出较好的665个对接分子。为精准筛选,我们运用了MOE软件的对接模块,筛选出MOE对接打分值低于-13 kcal/mol的小分子化合物,从126,973个化合物中筛选出了17个有潜在价值的化合物。接着,我们对筛选出的这17个小分子化合物进行了50 ns的分子动力学模拟,并计算了结合自由能(MM-PBSA)。我们挑选出结合自由能低于-60 kcal/mol的小分子化合物,其中有四个具有很好的结合自由能,被认为是潜在ACE2候选抑制剂。这些小分子化合物包括CHEMBL3650543,CHEMBL-3654085,CHEMBL3650631和CHEMBL2337904。它们的结合自由能依次为-70,-60.1,-58.33和-54.40 kcal/mol。这项研究证明了MD模拟在筛选潜在药物化合物方面的潜力和有效性。我们未来将进一步优化Amber MDrun以适应更广泛的情况,并将其扩展到其他生命科学领域的药物开发中。在本研究中,我们首次设计了自动化运行Amber分子动力学模拟的程序工具Amber MDrun,并通过实例验证其可靠性。利用Amber MDrun工具,我们对中药数据库TCMIO进行了ACE2抑制剂的高通量虚拟筛选,获得了几个有潜力的化合物。其中,结合自由能为-70 kcal/mol的CHEMBL3650543被认为是具有较高潜力的ACE2抑制剂。该研究为分子动力学模拟在药物发现中的应用提供了新思路,同时也展示了Amber MDrun工具的潜力和效果。未来,我们将持续优化和改进该工具,以满足更广泛的应用需求。

关键词：自动运行Amber MD Amber MD输入系统的NVT和NPT平衡 python接口 ACE2抑制剂虚拟筛选 MM-PB(GB)SA

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